Côté enseignant - Point de vigilance

On insiste sur le fait que l'écriture du quotient de réaction \(Q_{r}\) est associée à une réaction chimique et à une équation de réaction.

Comme la constante d'équilibre `K(T)` est par définition la valeur prise par le quotient de réaction à l'état final, cette constante est associée à une réaction chimique et à une équation de réaction. 

On a, par exemple, modélisé la transformation chimique entre l'acide éthanoïque et l'eau, à une température \(T\), par une réaction chimique notée (1) d'équation : \(\mathrm{CH_3CO_2H(aq)+H_2O(\ell)\rightleftarrows CH_3CO_2^-(aq)+H_3O^+(aq)}\) avec \(Q_\text{r,(1)}=\frac{\mathrm{[H_3O^+]}\times \mathrm{[CH_3CO_2^-]}}{[\mathrm{CH_3CO_2H]}\times{\text{c°}}}\).

Il est également possible de la modéliser par une réaction chimique notée (2) d'équation :  \(\mathrm{2CH_3CO_2H(aq)+2H_2O(\ell)\rightleftarrows 2CH_3CO_2^-(aq)+2H_3O^+(aq)}\) avec, dans ce cas,  \(Q_\text{r,(2)}=\frac{\mathrm{[H_3O^+]^2}\times \mathrm{[CH_3CO_2^-]^2}}{[\mathrm{CH_3CO_2H]^2}\times{\text{(c°)}^2}}\).

Les deux quotients de réaction, pour la même transformation et le même état, sont différents.

On a ainsi \(Q_\text{r,(2)}=(Q_\text{r,(1)})^2\).

De la même manière, les deux constantes d'équilibre associées sont aussi différentes, et vérifient \(K_{(2)}(T)=(K_{(1)}(T))^2\).

L'écriture du quotient de réaction \(Q_{r}\) et donc la valeur de la constante d'équilibre \(K(T)\) sont bien associées à une réaction chimique et à une équation de réaction.

Lorsque l'on compare les valeur de \(Q_{r,i}\) et de \(K(T)\) pour en déduire le sens d'évolution spontané d'un système, il est indispensable de s'assurer que la comparaison se fait pour la même écriture de l'équation de réaction.