Introduction

La constante d’équilibre K(T) permet de quantifier l’état d’un système à l’équilibre chimique. Elle dépend de la température T.

Définition

Pour une réaction chimique équilibrée :
aA + bB ⇌ cC + dD
la constante d’équilibre K(T) s’écrit :
K(T) =   [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b
où [X] désigne la concentration molaire de la substance X à l’équilibre.

Comportement de K(T) en fonction de la température

• Selon le sens de la réaction, K(T) peut augmenter ou diminuer lorsque T change.
• Si la réaction est exothermique (libère de la chaleur), une augmentation de T réduit K(T).
• Si la réaction est endothermique (absorbe de la chaleur), une augmentation de T augmente K(T).

Relation avec l’énergie de Gibbs

La relation thermodynamique relie K(T) et l’énergie de Gibbs standard ΔG° :
ΔG° = -RT ln K(T)
où R est la constante des gaz, T la température en Kelvin.

Conclusion

La constante d’équilibre K(T) est essentielle pour prévoir la composition d’un système à l’équilibre en fonction de la température. Elle permet d’étudier et de contrôler de nombreuses réactions chimiques.