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Équilibre chimique et réactivité

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Description

Cette séance de cours couvre le concept d'équilibre chimique, en se concentrant sur l'équilibre entre les composés ioniques légèrement solubles et leurs ions en solution, ainsi que les équilibres simultanés. Il examine l'effet des ions communs sur la solubilité, les conditions d'électroneutralité et le calcul des concentrations d'ions dans les solutions saturées. De plus, il explore l'enthalpie de dissolution, les processus de solvatation et la relation entre la solubilité, l'entropie et la température. La séance de cours fournit des exemples et des équations pour illustrer ces concepts.

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Concepts associés (32)

Solubilité

vignette|La réaction de précipitation, effectuée à partir d'une solution ou d'une suspension, forme un précipité et un liquide surnageant, observés ici dans un tube à essai. La solubilité est la capacité d'une substance, appelée soluté, à se dissoudre dans une autre substance, appelée solvant, pour former un mélange homogène appelé solution. La dissolution désigne ce processus. En thermodynamique, la solubilité massique est une grandeur physique notée s désignant la concentration massique maximale du soluté dans le solvant, à une température donnée.

Ion

vignette| Tableau périodique avec quelques atomes en lien avec leur forme ionique la plus répandue. La charge des ions indiqués (sauf H) a comme logique d'avoir la même structure électronique que le gaz noble (cadre rouge) le plus proche. Un ion est un atome ou un groupe d'atomes portant une charge électrique, parce que son nombre d'électrons est différent de son nombre de protons. On distingue deux grandes catégories d'ions : les cations, chargés positivement, et les anions, chargés négativement.

Effet d'ion commun

L'effet d'ion commun est un phénomène chimique qui survient lors de la dissolution d'un solide ionique sous forme d'ions. Lorsqu'un solide ionique est placé en solution, il se solubilise partiellement ou totalement, selon la solubilité des ions qui le composent. Si la solution dans laquelle on le place contient déjà un ou plusieurs de ces ions, sa solubilité se voit réduite. Un précipité se forme lorsque le produit de la concentration des ions qui le forment est supérieur à une constante nommée Ks.

Température

La température est une grandeur physique mesurée à l’aide d’un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert thermique entre le corps humain et son environnement. En physique, elle se définit de plusieurs manières : comme fonction croissante du degré d’agitation thermique des particules (en théorie cinétique des gaz), par l’équilibre des transferts thermiques entre plusieurs systèmes ou à partir de l’entropie (en thermodynamique et en physique statistique).

Produit de solubilité

Le produit de solubilité est la constante d'équilibre correspondant à la dissolution d'un solide dans un solvant. On considère la dissolution d'un solide ionique de formule XY. La dissolution est décrite par la réaction suivante : En utilisant la loi d'action de masse, on obtient la formule : avec a(X) l'activité de l'espèce X. Le composé ionique étant un solide pur, son activité est égale à 1. Les activités des ions dans un milieu aqueux correspondent à leurs concentrations exprimées en moles par litre (), divisées par une concentration de référence C = 1 .

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