On réalise la réaction d'isomérisation :

(Z)-but-2-ène (g) \(\rightarrow\) (E)-but-2-ène (g) (1)

à 298 K et sous 1 bar.

Quelle quantité de l'isomère E, n_{E, équil}, exprimée avec l'unité de quantité de matière du S. I., obtiendra-t-on à l'équilibre si l'on part de 3 mol de but-2-ène ?

Données : Enthalpie libre molaire standard de (1) : \(\Delta_rG°_{298 K}\) = 3,06 kJ.mol^-1.

R = 8,314 J.mol^-1.K^-1.

Aide simple :

Si l'équilibre est réalisé à 298 K, alors l'enthalpie libre molaire (et non l'enthalpie libre molaire standard \(\Delta_rG°_{298 K}\) ) de la réaction est nulle : \(\Delta_rG_{298 K}\) = 0.

Rappel de cours :

Lorsque l'équilibre est réalisé à 298 K, l'enthalpie libre molaire : \(\Delta_rG_{298 K} = \Delta_rG°_{298 K} + R T ln Q\) est nulle et Q (quotient réactionnel) prend une valeur particulière appelée constante d'équilibre K :

\(0 = \Delta_rG°_{298 K} + R T ln K\)

K s'exprime en fonction des valeurs des activités des espèces à l'équilibre : a_{i, équil.}.