Physique-Chimie · 2ème année Bac
Évolution spontanée d'un système chimique
1Rappels du cours
Critère d'évolution spontanée
On compare le quotient de réaction initial Qr,i à la constante K :
- Qr,i < K : évolution dans le sens direct (→) ;
- Qr,i > K : évolution dans le sens inverse (←) ;
- Qr,i = K : le système est à l'équilibre, pas d'évolution macroscopique.
Au cours de l'évolution
Qr tend vers K.
Application aux réactions d'oxydoréduction
Mélange Cu²⁺, Zn²⁺, Cu(s), Zn(s) : Zn + Cu²⁺ ⇌ Zn²⁺ + Cu, K ≈ 10³⁷ : évolution spontanée quasi totale dans le sens direct.
Transfert spontané d'électrons
Il peut se faire directement (contact des réactifs) ou indirectement via un circuit extérieur : c'est le principe de la pile.
2Renforcement vidéo
Capsule sélectionnée — YouTube (3 à 5 minutes).
Regarder la vidéo ↗3Validation directe — QCM
Chaque question peut avoir une ou plusieurs bonnes réponses. Cochez toutes les propositions qui vous semblent justes. L'ordre des questions et des réponses change à chaque nouvelle tentative.
1. Si Qr,i < K, le système évolue :
2. Si Qr,i = K :
3. Au cours de l'évolution spontanée, Qr :
4. Dans « Évolution spontanée d’un système chimique », quelle affirmation est exacte ?
5. Dans « Évolution spontanée d’un système chimique », sélectionne toutes les propositions exactes.
6. À propos de « Évolution spontanée d’un système chimique », quelles affirmations sont correctes ?
7. Parmi ces propositions sur « Évolution spontanée d’un système chimique », lesquelles sont exactes ?
8. Dans « Évolution spontanée d’un système chimique », quelle proposition décrit une erreur à éviter ?
9. Un système a Qr<K. Dans quel sens évolue-t-il spontanément ?
10. Un système a Qr>K. Quelles affirmations sont exactes ?
11. Quelles étapes permettent de prévoir une évolution spontanée ?
12. À l’équilibre, quelles affirmations sont vraies ?
13. Une réaction d’oxydoréduction spontanée implique…
14. Dans un couple Ox/Red, l’oxydant est l’espèce qui…
15. Dans un couple Ox/Red, le réducteur est l’espèce qui…
16. Pourquoi faut-il conserver le même sens d’écriture de l’équation lorsqu’on utilise Qr ?
17. Si Qr=K dès l’état initial, que peut-on conclure ?
18. À température constante, K…
19. Quelles erreurs faut-il éviter ?
20. Si on ajoute un produit et que Qr augmente au-dessus de K, le système tend à évoluer…
21. Un système hors équilibre évolue spontanément jusqu’à…
22. Quelle différence entre Qr et K est correcte ?
23. Quelle affirmation résume le mieux l’évolution spontanée ?
4Entraînement
Exercice — Sens d'évolution
AdrarPhysic / AlloSchool (programme 2Bac)On considère Cu²⁺ + Fe ⇌ Cu + Fe²⁺, de constante K = 10²⁶. On mélange des solutions telles que initialement [Cu²⁺] = 0,10 mol/L et [Fe²⁺] = 0,050 mol/L, avec du fer et du cuivre en excès. Déterminer le sens d'évolution.