Équilibre hétérogène : cas n° 1

Dans le cas d'une seule transformation hétérogène[1] se produisant dans un système, la méthode générale s'applique comme dans le cas d'un équilibre homogène. La différence essentielle réside toutefois dans le fait que l'activité[2] des corps purs[3] sous la forme de phases condensées sera invariante et égale à l'unité, cela quel que soit l'avancement[4] de la transformation c'est à dire indépendamment de la quantité de matière[5] de ce composé.

La conséquence de cette observation est que l'on pourra observer pour des réactions hétérogènes des taux de conversion[6] rigoureusement nuls ou exactement égaux à 1, alors que pour des transformations homogènes le degré d'avancement pourra être faible mais non nul ou très proche de l'unité sans jamais atteindre la valeur un...

Les trois exemples qui suivent sont traités en détails dans les trois paragraphes suivants ; ils correspondent à des situations diverses qui illustrent les affirmations ci-dessus.

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Equilibre hétérogène dans un réacteur fermé : cas n° 1

Dans un récipient de volume invariable 5 L , préalablement vidé, on place une mole de Chlorure d'argent \(\textrm{AgCl}\) solide puis on introduit lentement du gaz ammoniac \(\textrm{NH}_3\). Le dispositif est maintenu à température constante 273 K, température pour laquelle la constante d'équilibre[7] de la transformation ci-dessous vaut 15,6.

\(\mathbf{2.\textrm{AgCl (s)} + 3.\textrm{NH}_3\textrm{ (g)}\Leftrightarrow 2.\textrm{AgCl}, 3.\textrm{NH}_3\textrm{ (s)}    K = \textrm{15,6}}\)

Indiquez l'état final du système et l'avancement de réaction[4] lorsqu'on a introduit 0,1 mole de \(\textrm{NH}_3\) .