Quotient de réaction - Exemples d'application

La formule définissant le quotient de réaction peut paraître complexe à appliquer. Rassurons-nous avec deux exemples.

Exemple 1

Reprenons la réaction acide-base entre l'acide éthanoïque et l'eau. L'équation de la réaction est :\(\mathrm{CH_3CO_2H(aq)+H_2O(\ell)\rightleftarrows CH_3CO_2^-(aq)+H_3O^+(aq)}\).

En utilisant les expressions des activités des différentes espèces intervenant dans cette transformation, on peut écrire le quotient de réaction : 
\(Q_\text{r}=\frac{(a_\mathrm{H_3O^+(aq)})^{1}\times(a_\mathrm{CH_3CO_2^-(aq)})^{1}}{(a_\mathrm{CH_3CO_2H(aq)})^{1}\times(a_\mathrm{H_2O(\ell)})^{1}}\) soit \(Q_\text{r}=\frac{\frac{[\mathrm{H_3O^+]}}{\text{c°}}\times\frac{[\mathrm{CH_3CO_2^-]}}{\text{c°}}}{\frac{[\mathrm{CH_3CO_2H]}}{\text{c°}}\times1}=\frac{\mathrm{[H_3O^+]}\times \mathrm{[CH_3CO_2^-]}}{[\mathrm{CH_3CO_2H]}\times{\text{c°}}}\)

Exemple 2

On s'intéresse à la réaction de précipitation des ion aluminium en hydroxyde d'aluminium en présence de soude : \(\mathrm{A\ell^{3+}(aq)+3OH^-(aq)\rightleftarrows A\ell(OH)_3(s)}\).

On peut exprimer le quotient de réaction de la façon suivante : 
\(Q_\text{r}=\frac{(a_\mathrm{A\ell(OH)_3(s)})^{1}}{(a_\mathrm{A\ell^{3+}(aq)})^{1}\times(a_\mathrm{OH^-(aq)})^{3}}\) soit \(Q_\text{r}=\frac{1}{\frac{[\mathrm{A\ell^{3+}]}}{\text{c°}}\times(\frac{[\mathrm{OH^-]}}{\text{c°}})^{3}}=\frac{\text{(c°)}^4}{[\mathrm{A\ell^{3+}]}\times[\mathrm{OH^{-}]}^3}\)