Fiche UAA6 — Équilibre chimique & Le Chatelier

Chimie · 6e année · Sciences de base · CESS Belgique

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La réaction réversible
Réaction irréversible
Va dans un seul sens. Les réactifs se transforment en produits, sans retour possible. Symbolisée par
Réaction réversible
Se produit dans les deux sens simultanément. Les produits peuvent redonner les réactifs. Symbolisée par
Réactifs A + B Produits C + D sens direct (v₁) sens inverse (v₂)
À retenir
Une réaction réversible s'écrit avec une double flèche . Les deux réactions (directe et inverse) se déroulent en même temps, jusqu'à atteindre l'équilibre.
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L'état d'équilibre dynamique
Définition
L'équilibre est atteint quand la vitesse de la réaction directe (v₁) = vitesse de la réaction inverse (v₂). Les concentrations des réactifs et des produits restent alors constantes — mais les deux réactions continuent quand même !
Évolution des vitesses au cours du temps Temps Équilibre atteint v₁ (direct) v₂ (inverse)
Piège classique
À l'équilibre, la réaction ne s'arrête pas ! Elle est dite dynamique : les deux sens continuent, mais à la même vitesse. Les concentrations sont constantes, pas les réactions.
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Principe de Le Chatelier
Énoncé
Si on soumet un système à l'équilibre à une contrainte (modification de concentration, de température ou de pression), le système évolue dans le sens qui tend à diminuer cette contrainte pour rétablir un nouvel équilibre.
Contrainte appliquéeLe système se déplace vers…Effet
↑ concentration réactifs Le sens direct (→) Consomme l'excès de réactifs ajoutés
↑ concentration produits Le sens inverse (←) Consomme l'excès de produits ajoutés
↑ température Le sens endothermique Absorbe la chaleur ajoutée
↓ température Le sens exothermique Produit de la chaleur pour compenser
↑ pression Le sens qui réduit le nb de moles gazeuses Diminue le volume occupé par les gaz
Moyen mnémotechnique
Le système "résiste" toujours à la contrainte qu'on lui impose — il fait le contraire de ce qu'on lui fait subir, comme un ressort qu'on comprime.
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Applications concrètes — compétence "Transférer"
Stage en altitude
Moins d'O₂ disponible → l'organisme compense en produisant plus de globules rouges (déplacement de l'équilibre vers la captation d'O₂).
Caisson hyperbare
↑ pression d'O₂ → déplace l'équilibre vers la fixation d'O₂ sur l'hémoglobine → utilisé pour traiter certaines infections et intoxications au CO.
Synthèse de l'ammoniac (Haber)
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃. Haute pression → favorise la formation de NH₃ (moins de moles gazeuses). Température optimisée pour le rendement.
Méthode pour l'examen
1. Identifier la contrainte (température ? concentration ? pression ?)
2. Identifier le sens qui "combat" cette contrainte
3. Conclure sur l'effet : les concentrations de quels composés augmentent ou diminuent ?
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Mots-clés à maîtriser
réaction réversible double flèche ⇌ sens direct / sens inverse équilibre dynamique v₁ = v₂ concentrations constantes principe de Le Chatelier contrainte déplacement d'équilibre endothermique / exothermique pression moles gazeuses