Cours en ligne Physique-Chimie en Terminale

Chapitres Physique-Chimie en Terminale Générale

Exercices Equilibre Chimique en Terminale Générale

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Résumé de cours Exercices et corrigés

Cours en ligne de Physique-Chimie en Terminale

Travaillez sur nos exercices sur l’équilibre Chimique en Terminale afin de maîtriser ce chapitre du programme de physique chimie de Terminale sur le bout des doigts. Vous avez également la possibilité de vous entraîner sur les annales du bac de physique chimie. Toutefois, si cela ne suffit pas et que vous ne parvenez pas à faire face à vos lacunes, vous pourrez progresser efficacement et rapidement grâce à des cours de physique chimie.

QCM sur l’Équilibre Chimique en Terminale

1. Dans un équilibre chimique,

a. les réactifs et les produits sont figés

b. les réactifs et les produits se transforment les uns en les autres en permanence

2. La seule réaction chimique entre les espèces A, B, C et D en solution aqueuse est

$\mathrm{aA_{(aq)}+bB_{(aq)}\stackrel{\rightarrow}{\leftarrow}cC_{(aq)}+dD_{(aq)}}$

Si on introduit dans un bécher un mélange de C et de D en solution aqueuse :

a. il ne se passe rien

b. l’un des deux, en défaut, disparaît

c. A et B apparaissent, et il reste toujours C et D

Correction du QCM sur l’Équilibre Chimique en Terminale

Correction 1 :

réponse B : les réactifs et les produits se transforment les uns en les autres en permanence

À l’équilibre, la vitesse de disparition de chaque espèce est égale à celle de formation.

Correction 2 :

réponse C : A et B apparaissent, et il reste toujours C et D

L’équilibre est dans les deux sens, C et D réagissent et à l’équilibre, on a coexistence des 4 espèces.

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Exercices sur l’équilibre chimique en terminale générale

Exercice 1 : Solubilité avec stœchiométrie compliquée

Un sel solide se dissocie dans l’eau selon la réaction

$\mathrm{A_2B_{3(s)}\stackrel{\leftarrow}{\rightarrow}2A^{3-}_{(aq)}+3B^{2+}_{(aq)}}$

La constante de cet équilibre vaut $K_S=3,5\cdot 10^{-8}$

La masse molaire du sel vaut
$M=126~\mathrm{g\cdot mol^{-1}}$

On introduit du sel dans un litre d’eau jusqu’à atteindre la saturation, c’est-à-dire jusqu’au moment où le cristal de sel introduit en plus ne se dissocie pas.

On note $m$ la masse de sel correspondante.

a. Pourquoi l’état atteint est-il un état d’équilibre ?

b. Construire un tableau d’avancement et en déduire les concentrations $[\mathrm{A^{3-}}]$ et $[\mathrm{B^{2+}}]$ en fonction de $m$ .

c. En déduire la valeur de $m$ à la saturation.

Exercice 2 : Déplacement d’équilibre en Terminale

Un équilibre chimique a pour équation

$\mathrm{A_{(aq)}+B_{(aq)}\stackrel{\leftarrow}{\rightarrow}C_{(aq)}}$

Sa constante d’équilibre vaut $K(T)$ où $T$ désigne la température.

On introduit dans un litre d’eau des quantités de matière égales de A et de B.

a. Quel est le quotient de réaction à l’état initial ? Pourquoi C se forme-t-il ? On laisse la réaction évoluer jusqu’à l’équilibre chimique.

b. À partir de l’état d’équilibre de la question a, on introduit rapidement une petite quantité de A dans la solution. Dans quel sens la réaction évolue-t-elle ?

c. À partir de l’état d’équilibre de la question a, on introduit rapidement une petite quantité de C dans la solution. Dans quel sens la réaction évolue-t-elle ?

d. On suppose que $K$ est une fonction croissante de la température $T$ . À partir de l’état d’équilibre de la question a, doit-on chauffer ou refroidir le mélange pour favoriser la formation de l’espèce C ?

Correction des exercices sur l’Équilibre Chimique

Correction de l’exercice 1 sur la solubilité avec stœchiométrie

a. Dans l’état de solution saturée, il y a coexistence du réactif et des deux produits, ce qui correspond à un équilibre.

b. On construit le TA en posant $n=m/M$
Comme dans l’état final d’équilibre, il n’y a qu’un cristal de sel solide, $x_f\simeq n$

$\begin{array}{c|ccc} & A_2B_3 & \stackrel{\leftarrow}{\rightarrow}2A^{3-} & +3B^{2+} \\ \hline \mathrm{initial} & n & 0 & 0 \\ \mathrm{en~cours} & n-x & 2x & 3x \\ \mathrm{final} & \simeq 0 & 2x_f=2n & 3x_f=3n \end{array}$

On en déduit (avec $V=1,0~\mathrm{L}$ )

$\displaystyle{[A^{3-}]=\frac{2n}{V}=\frac{2m}{MV}}$

$\displaystyle{[B^{2+}]=\frac{3n}{V}=\frac{3m}{MV}}$

c. À l’équilibre, le quotient de réaction est égal à la constante de réaction donc

$\displaystyle{\left(\frac{[A^{3-}]}{c^0}\right)^2\cdot\left(\frac{[B^{2+}]}{c^0}\right)^3=K_S}$

soit $\displaystyle{\frac{108m^5}{(MVc^0)^5}=K_S}$

donc $\displaystyle{m=MVc^0\left(\frac{K_S}{108}\right)^{1/5}}=1,59~\mathrm{g}$

Correction de l’exercice 2 sur le déplacement d’équilibre en terminale :

a. À l’instant initial, $[C]_i=0$ donc

$\displaystyle{Q_{r,i}=\frac{[C]_i/c^0}{([A]_i/c^0)([B]_i/c^0)}=0}$

La réaction évolue dans le sens tel que $Q_r$ s’approche de $K(T)$ .

Comme ici, $Q_{r,i}<K(T)$ , la réaction évolue dans le sens de croissance de $Q_r$ , donc dans le sens direct permettant d’augmenter $[C]$ au numérateur et de diminuer $[A]$ et $[B]$ au dénominateur. Il y a donc formation de C.

b. À l’équilibre, $Q_r=K(T)$ .

En ajoutant rapidement une petite quantité de A, on augmente la valeur de $[A]$ qui est au dénominateur, donc on diminue $Q_r$ . $Q_r$ se retrouve ainsi inférieur à $K(T)$ , donc la réaction évolue dans le sens direct, pour faire réaugmenter $Q_r$ .

c. À l’équilibre, $Q_r=K(T)$ .

En ajoutant rapidement une petite quantité de C, on augmente la valeur de $[C]$ qui est au numérateur, donc on augmente $Q_r$ . $Q_r$ se retrouve ainsi supérieur à $K(T)$ , donc la réaction évolue dans le sens rétrograde pour faire rediminuer $Q_r$ .

d. On veut favoriser la formation de C, donc forcer la réaction à évoluer dans le sens direct.

À partir de l’état d’équilibre, où $Q_r=K(T)$ , on veut donc changer la température de $T$ à $T'$ , de telle sorte que $Q_r<K(T')$ . 4

On doit donc provoquer l’augmentation de la constante d’équilibre. Or $K$ est une fonction croissante de la température. On doit donc augmenter la température ( $T'>T$ ).

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En vous entraînant avec assiduité sur des exercices de Physique-Chimie, vous pourrez progresser jusqu’à être serein le jour des résultats du Bac. En effet, maîtriser la Physique-Chimie est un gage de réussite, car le coefficient au Bac de cette spécialité est très élevé. À l’inverse, accumuler des lacunes dessus peut être très préjudiciable. Il peut être alors nécessaire de se tourner vers des cours particuliers afin de remédier à ces difficultés passagères. Et entre 2 cours particuliers, les élèves pourront revoir à leur rythme ou prendre de l’avance sur le programme de terminale avec les cours en ligne de physique-chimie gratuits, entre autres :

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Exercice 2 : Déplacement d’équilibre en Terminale

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