constante d'équilibre

Constante d'équilibre est synonyme de constante d'action de masse 

Elle souligne l'importance de la masse des constituants dans une réaction chimique 

L'avancement d'une réaction chimique dépend d'un coefficient nommé "constante d'action de masse"  ci-après exprimé :

Km = Kn² / (1 - Kn)

Kn est le degré d'avancement de la réaction (en pourcentage)

et Km est la constante d 'action de masse (ou constante d'équilibre) 

Si Km > 104 la réaction est au maximum de son avancement ( > 99%)

Si Km < 10-5 la réaction est nulle

La valeur de Km est en général de # 3 à 5.10-4

-la loi de Van’t Hoff  exprime la variation de Km avec la température

d(Log Km) / dT = ΔH / R*.T

où  ΔH(J/K)= variation d’enthalpie pendant la réaction

R* = constante de Gay-Lussac (8,314 J / K)

T(K)= température absolue de la réaction

Km(nombre)= constante d’action de masse

 

LOI d'ACTION de MASSE (ou loi de Guldberg et Waage)

Elle s'applique à une réaction chimique en équilibre

Km = (yoaA + yobB + yocC +...) / (yopP + yoqQ + yorR +...)

où yo = fraction molaire de chacun des composants

a, b, c...p, q, r...= coefficients stoechiométriques initiaux et finaux des corps

A, B, C...P, Q, R...

Km (nombre) est la constante d’action de masse -ou constante d’équilibre-

Cette définition est aussi valable pour les gaz (les yo étant alors remplacés par des pressions) et la loi d’action de masse  peut alors s'écrire 

Km = (pa0A + pb0B + pc0C+...) / (ppoP + pq0Q + pr0R +...)

p0 = pression de chacun des composants

a, b, c...p, q, r...= coefficients stoechiométriques initiaux et finaux des corps

A, B, C....P, Q, R...

Les coefficients stoechiométriques sont la plupart du temps arrondis

(Exemples >>  1 pour méthane et CO² ou 2 pour eau et O²)

On peut aussi exprimer la constante d’action de masse par: Km = exp(-ΔG / k.T)

ΔG (J)= variation d’enthalpie libre dans un système où règne une température T

k = constante de Boltzmann (1,3806503. 10-23 J / K) et exp est l’exponentielle

Pour les gaz parfaits, Km ne dépend que de la température