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