Optimiser le rendement d'une synthèse - Principe

On a vu qu'il est possible de prévoir le caractère spontané ou non d’une transformation chimique en comparant la valeur du quotient de réaction `Q_"r"` d'un système à l'état initial et la constante d’équilibre `K(T)` de la transformation qui s'y déroule.

À une température `T` donnée, le système évolue de manière spontanée dans le sens direct quand `Q_"r" < K(T)`. Le quotient de réaction `Q_"r"` augmentera ainsi au cours de la transformation jusqu’à atteindre la valeur de `K(T)` : l'équilibre chimique est alors atteint et l'avancement de la réaction atteint sa valeur finale.

Optimiser le rendement de la synthèse consiste à rendre une transformation non totale en une transformation quasi-totale, afin de former davantage du produit désiré. Pour cela, il faut jouer sur la composition du système au cours de la transformation chimique ; on intervient alors sur la valeur du quotient de réaction (on rappelle que la valeur de `K(T)` est une constante qui ne dépend que de la température : un expérimentateur ne peut donc jouer que sur `Q_"r"` et non sur `K(T)`).

On va présenter deux stratégies possibles :

• jouer sur la composition initiale du système, en introduisant un réactif en excès ;
  
• modifier la composition du système au cours de la transformation, en éliminant un produit du milieu réactionnel.