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Loi de Le Chatelier

Le Principe de Le Chatelier, connu aussi sous le nom de "Loi générale de modération", implique que lorsqu'un système est soumis à une perturbation (comme une variation de concentration, de température ou de pression), il réagit et atteint un nouvel état d'équilibre en s'opposant à la perturbation de manière à en atténuer ses effets. Par exemple, si on ajoute des réactifs dans le milieu réactionnel, le principe de Le Chatelier prévoit que la formation des produits sera favorisée pour compenser cette perturbation et restaurer un état d'équilibre entre réactifs et produits. Créé par Sal Khan.

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Transcription de la vidéo

on considère ici la réaction chimique qui est la suivante grand a plus grand baie est en équilibre avec les produits grands c'est plus grande et donc c'est un équilibre chimiques ce qui veut dire que la vitesse de réaction dans le sens direct est égale à la vitesse de réaction dans le sens indirecte mais en aucun cas cela impose que les concentrations de chaque espèce soit égale équilibres chimiques c'est égalité de la vitesse directs et indirects donc en partant de cet équilibre ici qu'est ce qui va se passer si je rajoute plus d'espèces de type 1 plus de 1 mètre est simplement ce qui va se passer si on rajoute plus de l'espèce un bain la probabilité que l'espèce à rencontre l'espace b va être plus grande des va voir beaucoup plus de a autour de lui donc la réaction dans le sens direct va augmenter du coup la quantité de bva diminué puisque on aura plus de à pour réagir avec le b et donc en conséquence et bien on va aussi avoir la quantité de matière de ces qui augmente et dès qu'ils augmentent également puisqu'on à la réaction qui est favorisée dans le sens direct si je rajoute plus de 1 donc bien sûr si on a plus de co2 dès la réaction peut aussi se produire dans le sens inverse on va quand même atteindre un deuxième équilibre qui est plus déplacé vers la droite donc qu'est ce qui se passe si je rajoute plus de a et plus de pays plus de baies et bien à ce moment là on va avoir à la fois plus deux arrêts à la fois plus de bébés donc on va encore plus déplacé la réaction dans le sens direct on va produire encore plus de c est encore plus de 10 donc en partant de cette situation d' équilibre c'est un + b en équilibre avec ses plus d on comprend d'ailleurs assez intuitive que si on rajoute du haou dubé viens on va déplacer l'équilibré on va obtenir un deuxième équilibre avec un peu plus de production de c et d alors si je réécris mon équation ici la même a + b en équilibre avec ses plus de1 peut faire le même raisonnement ici sur les produits cette fois en se disant qu'est-ce qui se passe je rajoute plus de c est bien ça va produire plus de a et plus de bep vente ul mans consommer aussi un petit peu plus de des dons qu'on aura un peu moins deux des donc de la même façon si on rajoute également plus 2d en même temps plus de ses plus de d et bien ce moment là on va augmenter encore plus a et b donc ces petits raisonnement sur l'équilibré chimique qui peuvent paraître un peu intuitif et en fait c'est une loi connue c'est la loi de modération qu'on appelle aussi le principe de le chatelier qu'un principe qui a été trouvé par henri le chatelier en 1884 donc ce principe nous dit que ea lorsqu'il ya des modifications extérieures apporter un système physico chimiques en équilibre des modifications extérieures qui amène vers un nouvel état d' équilibre et bien l'évolution s'oppose aux perturbations qu'ils ont engendrez est donc en fait l'évolution va modérer les effets de ces perturbations alors on va lister un deuxième exemple pour illustrer ce principe de le chatelier cette loi de général cette loi générale de modération on va considérer la réaction a + b qui avec du chauffage donc je vais marquer une manière un peu symbolique peluche chauffage bien est en équilibre avec c'est plus des plus eu donc qu'est ce qui se passe si on augmente le chauffage si on augmente la température est bien la loi générale de modération ou le principe de le chatelier nous dit que le système va tendre à s'opposer à cette perturbation et le déplacement des équilibres temps à restituer les conditions initiales au camp fait ce qui va se passer c'est qu'on va avoir une réaction qui va se déplacer dans ce sens on va donc avoir un peu moins de à un peu moins de b plus de ses plus de dés et 2e on peut penser à la perturbation opposé cette fente diminue le chauffage on a moins de chaleur et bien dans ce cas là c'est la réaction indirects qui est favorisée pour s'opposer à cette perturbation donc on va avoir plus à plus de b et cette fois moins de ses moins de 10 et moins 2 e alors on se donne on va se donner un autre exemple on va prendre la réaction n 2 gazeuse qui réagit avec 3h de sous forme gazeuse et donc en équilibre avec 2 et nages 3 toujours sous forme gazeuse cette réaction chimique c'est le procédé connu sous le nom de haber donc c'est la synthèse de l'ammoniac alors je te pose la question maintenant qu'est ce qui se passe si on n'applique plus de pression sur cette réaction je le marque avec une double flèche qu'est ce qui se passe donc pour ce système qu'on va considérer comme fermé est maintenu à température constante qu'est ce qui se passe pour ce système lorsqu'on augmente la pression donc pour comprendre un peu cet effet de la pression sur cette réaction on peut essayer de prendre un petit chemin donc on va imaginer qu'on a deux contenants de volume identique ici on peut réécrire en fait c'est très réaction de manière symbolique donc j'ai deux molécules de nh3 du côté droit trois molécules nages 2 du côté gauche est une molécule de n2 donc si on implique plus de pression sur notre système eh bien on va favoriser la réaction dans le sens qui produit le moins de molécules ici on partait avec quatre molécules et on n'obtient que deux molécules donc bien sûr ceux des molécules un peu plus grosse mais on a moins de molécules dans le même volume que dans la situation initiale donc on a plus de pression et bien on va favoriser les réactions qu'ils produisent dans le sens qui produit le moins de quantité de matière donc ici de la gauche vers la droite c'est le sens qui va être favorisés alors on peut continuer avec un autre exemple donc j'ai écris ici deux à gazon plus payer gazeux est un équilibre avec ses gazeuses dans les concentrations à l' équilibre qui sont à 2000 par litre b est égal si molle par litre et c'est égal à 8 vols par litre alors que vaut notre constante des équilibres pour cette réaction donc le caec ça va être 8 la concentration de ces divisée dans la concentration de à au carré puisqu'on à 1 2 ici donc de au carré fois la concentration de b à la puissance 1 donc x 6 c'est donc égale à 8 sur 6 x 4 24 et donc c'est égale à un tiers alors on va imaginer que maintenant sur ce système en équilibre eh bien je vais faire une perturbation je vais rajouter de la quantité de matière je vais augmenter la concentration de à est donc la nouvelle concentration à l' équilibre de a que je peux noter avec 2 par exemple et bien c'est maintenant 3 vols par litre donc je sais pas combien j'ai rajouté en termes de a mais je sais que maintenant à et une concentration à l' équilibre de trois vols par lit et on va considérer que dans cette nouvelle situation et paramètres température pression et volumes sont restés constants et c'est à une concentration à l' équilibre de 12 volts par litre donc c'est logique c'est à augmenter j'ai rajouté du ha et donc on a déplacé les équilibres dans le sens direct qui est bien ce que nous décrit le principe de le chatelier l'évolution s'oppose aux perturbations qui l'ont engendré bien à partir de ces données on peut trouver la concentration de b à l' équilibre c'est à dire dans la deuxième situation est tout simplement on va faire ça grâce auquel on sait qu' un tiers est égal à qu'avec bien la constante c'est toujours la même dans le premier équilibre dans le 2ème équilibre dans l'équilibré numéro 2 donc dans ce cas là dans l' équilibre numéro 2 on a donc 12 la concentration de ces / la concentration de à au carré puisqu'on a un coefficient ce tokyo métriques de 2 donc ça fait 3 au carré fois la concentration de bay dans notre deuxième équilibre on a donc 12 sur trois quarts et neuf fois la concentration de bel équilibre dans la deuxième situation et bien ça c'est égal un tiers donc la concentration de b à l' équilibre et bien ça c'est égal à 30 6 / 9 et donc ça nous donne tout simplement 4 donc notre b avec dans le 2ème équilibre eh bien ces quatre molle par litre donc qu'est ce qu'on remarque marc marques dans ce deuxième cas on a à k augmenté b qui a diminué on est passé de 6 à 4 vols par litre et donc c'est qui a augmenté donc c'est bien cohérent avec la loi générale de modération le principe de le chatelier lorsqu'on perturbe un système en équilibre et bien l'évolution s'oppose aux perturbations qu'ils ont honte engendrée