Last updated: May 15, 2024

Calculateur de constante d'équilibre

Q: Qu'est-ce qu'une constante d'équilibre ?

La constante d'équilibre , K , détermine le rapport entre les produits et les réactifs d'une réaction à l'équilibre. Par exemple, pour une réaction a[A] + b[B] ⇌ c[C] + d[D] , vous devez laisser la réaction atteindre l' équilibre , puis calculer le rapport entre les concentrations des produits et les concentrations des réactifs : K = ([C] c × [D] d )/([B] b × [A] a ) Read more

Q: Comment peut-on trouver la constante d'équilibre ?

Supposons que vous ayez une réaction de synthèse de l'ammoniac : N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ , où les concentrations sont : N₂ = 0,04 mol⋅L⁻¹, H₂ = 0,125 mol⋅L⁻¹, et NH₃ = 0,003 mol⋅L⁻¹. Trouvez sa constante d'équilibre : Écrivez l'équation de la constante d'équilibre : K = ([NH₃] 2 )/([H₂] 3 × [N₂] 1 ) Entrez la concentration : K = ([0,003 mol⋅L⁻¹] 2 )/([0,125 mol⋅L⁻¹] 3 × [0,04 mol⋅L⁻¹] 1 ) = 0,115 2 = 1,152 × 10⁻¹ Read more

Q: Qu'est-ce qui modifie la constante d'équilibre ?

La constante d'équilibre est influencée par la concentration , la température , la pression et la stœchiométrie de l'équation chimique . En revanche, la présence d'un catalyseur n'influence pas l'équilibre chimique. Les catalyseurs ne font qu'accélérer le cours de la réaction ; ils n'affectent pas l'équilibre chimique ni le rendement d'une réaction. Read more

Q: Quelle sera la concentration du réactif si la constante d'équilibre est de 0,03 ?

1,33 mol⋅L⁻¹ , en supposant que vous avez une réaction de [A] + [B] ⇌ [C] + [D] , et que la concentration de A est de 0,5 mol⋅L⁻¹, C est de 0,2 mol⋅L⁻¹, et D est de 0,1 mol⋅L⁻¹. Pour la trouver : Écrivez l'équation de la constante d'équilibre : K = ([C] × [D])/([B] × [A]) Résolvez pour [B] : [B] = ([C] × [D])/(K × [A]) Entrez les données : [B] = (0,2 × 0,1)/(0,03 × 0,5) = 1,33 mol⋅L⁻¹ Read more

Table of contents

Quand utilise-t-on la constante d'équilibre ?Équation de la constante d'équilibre Calcul de la constante d'équilibre d'une réaction Comment calculer la constante d'équilibre ?FAQs

Ce calculateur de constante d'équilibre vous aidera à comprendre les réactions chimiques réversibles, qui sont des réactions dans lesquelles la réaction directe et la réaction inverse se produisent simultanément.

Après un certain temps, un équilibre se forme, ce qui signifie que la vitesse de transformation des réactifs en produits est le même que la vitesse de transformation des produits en réactifs. À ce stade, la réaction est considérée comme stable. Pour déterminer l'état de cet équilibre, le quotient de réaction doit rester constant. Grâce à cet outil, vous pouvez calculer la valeur d'une constante d'équilibre pour une réaction tout en apprenant à calculer facilement la constante d'équilibre !

Vous trouverez ci-dessous les équations de la réaction réversible et de la constante d'équilibre :

a[A] + b[B] ⇌ c[C] + d[D]

K = ([C]^c × [D]^d)/([B]^b × [A]^a)

où :
[A] et [B] – les concentrations molaires des réactifs
[C] et [D] – les concentrations molaires des produits

Pour mieux comprendre ces concepts, jetez un coup d'œil au calculateur de concentration molaire.

Le calcul de la valeur de la constante d'équilibre d'une réaction est utile pour déterminer la quantité de chaque substance formée à l'équilibre par rapport à l'autre. La constante ne dépend pas des concentrations initiales des réactifs et des produits, car le même rapport sera toujours atteint après un certain temps. Cependant, la constante peut être influencée par :

la température ;
le solvant ; et
la force ionique.

Si la réaction est toujours en cours, avec des oscillations entre les réactifs et les produits, vous devez utiliser le calculateur de quotient de réaction 🇺🇸 à la place. Même s'il s'applique dans un contexte différent, il est défini de la même manière que la constante d'équilibre !

Quand utilise-t-on la constante d'équilibre ?

Les constantes d'équilibre sont utiles si vous voulez comprendre des processus biochimiques tels que le transport d'oxygène par l'hémoglobine ou l'homéostasie acido-basique chez l'homme. Les modifications de l'équilibre acido-basique se traduisent principalement par des changements du pH du sang artériel et veineux. Les médecins vérifieront également la constante d'équilibre de la transferrine dans le sang, car la saturation de la transferrine est un symptôme de l'anémie ferriprive.

Cette équation permet d'expliquer ce qui sera favorisé par l'équilibre : les réactifs ou les produits. Elle peut fournir des informations importantes sur la nature de la réaction et son mécanisme. Vous trouverez plus d'informations sur ce sujet ci-dessous.

Équation de la constante d'équilibre

La constante d'équilibre d'une réaction se rapporte à toutes les espèces présentes dans la réaction. Cependant, dans ce calculateur, nous supposons qu'il y a un maximum de deux réactifs principaux et deux produits principaux. Pour la réaction hypothétique :

a[A] + b[B] ⇌ c[C] + d[D]

L'équation de la constante d'équilibre a la formule suivante :

K = ([C]^c × [D]^d)/([B]^b × [A]^a)

La constante K reflète deux mesures de quantité :

K_c – la concentration molaire, exprimée en moles par litre (C = mol⋅L⁻¹)
K_p – une fonction de la pression partielle des réactifs et des produits (généralement en atmosphères, utile pour les calculs en phase gazeuse.)

Si K > 1, l'équilibre favorise les produits.

Si K < 1, l'équilibre favorise les réactifs.

Si K = 1, le mélange contient des quantités similaires de produits et de réactifs à l'équilibre.

Si vous ne savez pas comment passer des moles à d'autres unités et inversement, jetez un coup d'œil à notre calculateur de moles.

Calcul de la constante d'équilibre d'une réaction

Pour vous donner une idée plus précise du fonctionnement de cette équation dans la pratique, nous avons créé cet exemple.

Vous disposez d'un mélange de dioxyde de soufre gazeux et d'oxygène, à partir duquel vous pouvez former du trioxyde de soufre. C'est l'une des étapes de la synthèse de l'acide sulfurique :

2 SO₂ + O₂ ⇌ 2 SO₃

Par conséquent, l'équation de la constante d'équilibre pour cette réaction est :

K = [SO₃]²/([SO₂]² × [O₂])

Le mélange réactionnel est laissé pendant un certain temps jusqu'à ce qu'un équilibre s'établisse. Les réactifs et les produits ont les concentrations suivantes :

SO₂ : 0,03 mol⋅L⁻¹
O₂ : 0,035 mol⋅L⁻¹
SO₃ : 0,5 mol⋅L⁻¹

Lorsque vous introduisez ces nombres dans l'équation, vous obtenez K :

K = 0,5²/(0,03² × 0,035)

K = 7,937 × 10³

Lorsque K > 1, l'équilibre favorise les produits.

Dans notre exemple, les concentrations des réactifs et des produits à l'équilibre ont été fournies. Nous avons ensuite utilisé ces informations pour calculer la constante d'équilibre. Mais que se passe-t-il si vous connaissez la constante d'équilibre et que l'inconnue est la concentration initiale ou le coefficient d'un constituant ? Pas de soucis ! Notre calculateur fonctionne dans les deux sens. Il résout donc les deux types de problèmes. Il vous suffit de saisir toutes les données dont vous disposez, et les résultats seront calculés pour vous en rien de temps.

Comment calculer la constante d'équilibre ?

Ce paragraphe se concentre sur la manière dont la constante d'équilibre est déterminée analytiquement. Pour calculer la valeur de la constante d'équilibre d'une réaction, vous devez mesurer (peut-être avec notre calculateur de titrage 🇺🇸) les concentrations des réactifs et/ou des produits. Il existe des méthodes expérimentales et calculatoires pour l'évaluation des constantes. Parmi les méthodes expérimentales, vous pouvez trouver :

la potentiométrie ;
la spectrophotométrie ;
déplacement chimique par RMN ;
la calorimétrie.

La procédure générale de calcul comprend quatre étapes :

modèle chimique ;
calculs de spéciation ;
affinage ; et
sélection du modèle.

Bien que vous sachiez déjà comment calculer une constante d'équilibre, gagnez du temps et utilisez notre calculateur !

FAQs

Qu'est-ce qu'une constante d'équilibre ?

La constante d'équilibre, K, détermine le rapport entre les produits et les réactifs d'une réaction à l'équilibre.

Par exemple, pour une réaction a[A] + b[B] ⇌ c[C] + d[D], vous devez laisser la réaction atteindre l'équilibre, puis calculer le rapport entre les concentrations des produits et les concentrations des réactifs :

K = ([C]^c × [D]^d)/([B]^b × [A]^a)

Comment peut-on écrire l'expression d'une constante d'équilibre ?

Pour écrire l'expression d'une constante d'équilibre, procédez comme suit :

Calculez le produit des concentrations d'équilibre des produits (élevées à leurs coefficients dans l'équation chimique équilibrée).
Calculez le produit des concentrations d'équilibre des réactifs (élevées à leurs coefficients dans l'équation chimique équilibrée).
Trouvez le rapport des deux produits.

Par exemple, la constante d'équilibre pour la réaction Cl₂ + 2NO₂ ⇌ 2NO₂Cl sera [NO₂Cl]²/([Cl₂] × [NO₂]²).

Comment peut-on trouver la constante d'équilibre ?

Supposons que vous ayez une réaction de synthèse de l'ammoniac : N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, où les concentrations sont : N₂ = 0,04 mol⋅L⁻¹, H₂ = 0,125 mol⋅L⁻¹, et NH₃ = 0,003 mol⋅L⁻¹.

Trouvez sa constante d'équilibre :

Écrivez l'équation de la constante d'équilibre :

K = ([NH₃]²)/([H₂]³ × [N₂]¹)
Entrez la concentration :

K = ([0,003 mol⋅L⁻¹]²)/([0,125 mol⋅L⁻¹]³ × [0,04 mol⋅L⁻¹]¹) = 0,115 2 = 1,152 × 10⁻¹

Qu'est-ce qui modifie la constante d'équilibre ?

La constante d'équilibre est influencée par la concentration, la température, la pression et la stœchiométrie de l'équation chimique. En revanche, la présence d'un catalyseur n'influence pas l'équilibre chimique. Les catalyseurs ne font qu'accélérer le cours de la réaction ; ils n'affectent pas l'équilibre chimique ni le rendement d'une réaction.

Quelle sera la concentration du réactif si la constante d'équilibre est de 0,03 ?

1,33 mol⋅L⁻¹, en supposant que vous avez une réaction de [A] + [B] ⇌ [C] + [D], et que la concentration de A est de 0,5 mol⋅L⁻¹, C est de 0,2 mol⋅L⁻¹, et D est de 0,1 mol⋅L⁻¹. Pour la trouver :

Écrivez l'équation de la constante d'équilibre :

K = ([C] × [D])/([B] × [A])
Résolvez pour [B] :

[B] = ([C] × [D])/(K × [A])
Entrez les données :

[B] = (0,2 × 0,1)/(0,03 × 0,5) = 1,33 mol⋅L⁻¹