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Chimie · Glossaire

Qu'est-ce que « Quotient de réaction » ?

Définition 43.5 La chimie à l’école — Années 1 à 12 · Chapitre 43 — L’équilibre chimique : quotient et constante

Pour une réaction en solution $a\,\ce{A} + b\,\ce{B} \rightleftharpoons c\,\ce{C} + d\,\ce{D}$ , le quotient de réaction dans un état donné du système vaut

Q = \frac{\left([\ce{C}]/c^\circ\right)^c \left([\ce{D}]/c^\circ\right)^d} {\left([\ce{A}]/c^\circ\right)^a \left([\ce{B}]/c^\circ\right)^b} .

Les solides, et le solvant (l’eau dans une solution aqueuse), n’apparaissent pas dans $Q$ .

Exemples

Exemple 43.6 (Écrire des quotients)

Pour $\ce{CH3COOH + H2O <=> CH3COO- + H3O+}$ dans l’eau (l’ion $\ce{H3O+}$ est présenté au chapitre suivant), l’eau est le solvant : $Q = \dfrac{[\ce{CH3COO-}]\,[\ce{H3O+}]}{[\ce{CH3COOH}]\,c^\circ}$ . Pour la dissolution d’un solide, $\ce{AgCl(s) <=> Ag+ + Cl-}$ , le solide est omis : $Q = [\ce{Ag+}][\ce{Cl-}]/(c^\circ)^2$ . Pour l’estérification, où les quatre espèces sont dans le même mélange liquide de volume $V$ , les volumes se simplifient et $Q = \dfrac{n_{\text{ester}}\, n_{\text{eau}}}{n_{\text{acide}}\, n_{\text{alcool}}}$ .

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Définition 7.13 Chimie universitaire — 1re année · Chapitre 7 — Décrire un système chimique : avancement, activités, Q et K

Le quotient de réaction d’une réaction $0 = \sum_i \nu_i\,\mathrm{A}_i$ dans un état donné du système vaut

Q = \prod_i a_i^{\nu_i} ,

le produit des activités des produits divisé par celui des activités des réactifs, chacune élevée à la puissance de son coefficient stœchiométrique.

Exemples

Exemple 7.14 (Trois quotients)

Pour $\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)}$ : $Q = \dfrac{(p_{\ce{NH3}}/p^\circ)^2} {(p_{\ce{N2}}/p^\circ)(p_{\ce{H2}}/p^\circ)^3}$ . Pour $\ce{CH3COOH(aq) + H2O(l) <=> CH3COO^-(aq) + H3O+(aq)}$ : $Q = \dfrac{[\ce{CH3COO-}][\ce{H3O+}]}{[\ce{CH3COOH}]\,c^\circ}$ , le solvant ayant une activité égale à 1. Pour $\ce{CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)}$ : $Q = p_{\ce{CO2}}/p^\circ$ , les solides ayant une activité égale à 1.

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