Auto-protolyse de l'eau et loi d'action de masse

[La_Reine_Rouge]

Bonjour,

 

Déjà de retour en thermo et je m'en excuse, mais ça ne sera pas long !

Juste au sujet de l'auto protolyse (et donc de la loi d'action de masse car j'ai l'impression que c'est exactement le même principe).

Le prof explique que à l'équilibre, il y a autant d'auto protolyse que de réactions inverses. Donc l'auto protolyse c'est 2H2O qui donnent OH- et H3O+ n'est ce pas ? Et la réaction inverse c'est donc OH- et H3O+ qui donnent 2H2O ?

 

Et pour finir, si je veux comparer ça à la RMN, l'item de Rangueil 2017 '' A l'eq thermique, la population dans l'état parallèle est + important que anti parallèle '' est compté Vrai, je suis d'accord puisque la population Alpha (parallèle) est la plus représentée.

 

Pour l'auto protolyse, même principe, la population de + basse énergie c'est à dire H2O est la + représentée, donc j'imagine bien un item '' À l équilibre la quantité d'H2O est supérieur à celle d'OH- et H3O+ '' que j'aurais compté Vrai du coup. Dans ce cas pourquoi le cours explique aussi qu'à l'équilibre, il y a autant d'auto protolyse que de réaction inverse ? Car cette dernière phrase je la comprends un peu comme un 50/50 ...

 

Où est mon erreur ?

 

Vous remerciant par avance, bonne soirée !

 

PS : désolé pour le petit pavé alors que ma question tient en une seule ligne...

[AliPotter]

Salut Chopin! 

 

Je trouve que ta question est très intéressante, elle m'a bcp fait réfléchir.

Je vais te dire ce que j'en pense. Que personne n'hésite à me dire si je suis complètement à coté de la plaque !! 

 

Pour ta première question tout d'abord je pense que tu as raison, autoprotolyse c'est 2H2O qui donnent H30+ et OH- et la réaction inverse, c'est l'inverse.

 

Pour ta seconde question, je pense aussi qu'à l'équilibre la quantité d'H2O est supérieure à celle d'OH- et H3O+ et qu'il y'a autant de réaction d'autoprotolyse que de réactions inverse. J'ai donc imaginer que c'est parce que l'autoprotolyse fait intervenir 2 moles d'H2O pour donner une mole de deux espèces différentes. Et inversement, 1 mole d'H3O+ et 1 mole d'OH- donnent 2 moles d'H2O.  

Je dirais donc que, comparativement à chacune des autres espèces, on a 2 fois plus de H2O (la concentration en H2O est deux fois plus importante que la concentration en H3O+ et que la concentration en OH- séparément) 

 

Je suis vraiment pas sure de moi et je sais même pas si je suis claire, mon raisonnement est peut être (surement) pas le bon mais j'aurais essayer 

Qu'en penses tu ? 

[Fugu]

Salut, 

 

Je vais essayer de t'expliquer ce que je pense que tu n'as pas compris, enfin que tu n'as pas dû incorporer à ton raisonnement ; 

 

Si on reprend les spins, tu sais que tu as deux états : 

- un parallèle 

- un anti parallèle 

 

C'est la même chose avec le produit ionique de l'eau, tu as deux états : 

- 2 H2O 

- H3O+ + OH- 

 

Sans aucune force ou différence d'énergie entre ces deux états, on a un équilibre, soit autant de passage vers l'un des états à l'autre en égalité. Cet équilibre correspond au macro état contenant le plus de micro-état qui est donc celui avec 50/50. 

 

Mais si tu induis une différence d'énergie : 

Pour les spins, le parallèle est celui le moins consommateur en énergie et pour l'exemple du produit ionique c'est le côté avec l'eau. 

 

Tu vas avoir création d'un nouvel équilibre qui tient compte de cette différence d'énergie grâce à Maxwell Boltzmann que l'on aime fortement   , vu que tu as un nouvel équilibre : tu as autant de passage d'un côté que d'un autre. Sauf que cette fois-ci, tu as un facteur limitant le passage du côté de plus basse énergie à celui de plus haute énergie. 

Cet état d'équilibre c'est comme un compromis avec le nombre de micro état maximisé, cela obéit à la loi de MB comme dit précédemment. 

On va maximiser le macro-état le plus probable, ce qui est normal dans la thermodynamique et cela correspond : nombre de micro état * la probabilité du micro état. 

Donc cela va toujours essayer de tendre vers le 50/50 mais c'est défavorisé par cette différence d'énergie. 

 

C'est vrai que la phrase est un peu ambigue et le terme de nouvel équilibre a été bien mieux décrit dans le cours de Mr. Lagarde quand il a parlé des nouveaux potentiels de membranes lors de la dépolarisation par exemple, 

 

(J'espère ne pas m'être tromper) 

 

En tout cas, je suis desolée si cela ne répond pas à ta question

[La_Reine_Rouge]

Bonsoir à vous,

 

Merci pour votre contribution !

 

Pour Alii812 : du coup oui on confirme ce qui écrit dans le poly. Etant donné que je ne connais pas le bon raisonnement je ne saurais pas dire si le tien est juste ou pas du coup :/

Pour Fugu : '' Sans aucune force ou différence d'énergie entre ces deux états, on a un équilibre, soit autant de passage vers l'un des états à l'autre en égalité. Cet équilibre correspond au macro état contenant le plus de micro-état qui est donc celui avec 50/50. '' justement je pense qu'il y a un soucis dans ton explication non ? car l'équilibre ne signifie pas 50/50 il me semble, l'équilibre c'est justement quand la population de + basse énergie est majoritaire. J'illustre ça avec Rangueil 2017 '' À l'équilibre, alpha > beta '' donc justement ce n'est pas 50/50... Et là est le problème car après on dit qu'à l'équilibre il y a autant de passages dans l'un que dans l'autre ce que j'illustre par un 50/50 (mais qui ne l'est pas comme le prouve l'item).

Pour la 2ème partie de ta réponse je suis d'accord mais du coup ça n'explique pas l'expression '' autant de passage dans un sens que dans l'autre '' non ?

 

Passez une bonne fin de soirée

[SBW]

Salut ! je m'incruste (j'adore faire ça !) 

En fait je crois que tu as quand même autant de passages dans les deux sens même si tu n'es pas à 50/50 : admettons : tu as 1/3, de beta et 2/3 de alpha, si tu fais autant de passages dans un sens que dans l'autre tu restes à cette proportion, tu auras Alors un équilibre

Donc selon ce que j'ai compris, ce n'est pas parce que tu as autant de passages dans un sens que dans l'autre que tu as un équilibre (pour reprendre ce que tu dis : "Et là est le problème car après on dit qu'à l'équilibre il y a autant de passages dans l'un que dans l'autre ce que j'illustre par un 50/50 (mais qui ne l'est pas comme le prouve l'item)"

Surtout n'hésitez pas à me reprendre si je me trompe et à me dire si ce n'était pas le sujet de question et si en fait tu avais déjà compris ça chopin ! 

[La_Reine_Rouge]

Salut ! je m'incruste (j'adore faire ça !) 

En fait je crois que tu a quand même autant de passages dans les deux sens même si tu n'es pas à 50/50 : admettons : tu as 1/3, de beta et 2/3 de alpha, si tu fais autant de passages dans un sens que dans l'autre tu restes à cette proportion, tu auras Alors un équilibre

Surtout n'hésitez pas à me reprendre si je me trompe et à me dire si ce n'était pas le sujet de question et si en fait tu avais déjà compris ça chopin !

 

Bonsoir ! Oui c'est ce qui je me suis dit et je vais m'en tenir à ça je pense, y'a pas plus logique, merci pour ta réponse !

[SBW]

pour t'embrouiller un peu sur les 2/3. 1/3 tu as ça :https://www.youtube.com/watch?v=oZZJFfk_Oh8. (faut avancer a 30s)

[MrPouple]

Salut à tous, 

 

Je plussoie @Viktor ! Tu peux très bien avoir un équilibre avec plus d'OH- et d'H3O+ que d'H2O. Le principe c'est que tu as autant de réactions direct que de réactions indirectes. Et donc tu restes au même endroit. 

 

P'tite analogie supplémentaire : Imagine que tu as 3kg de pates chez toi et que ton voisin en a 400g. Vous n'avez pas la même quantité, pourtant, si vous vous échangez autant de pates entre vous (si tu lui en donne 5, il t'en renvoie 5), eh bien vous allez rester au même endroit et vous serez à l'équilibre pour ces conditions données

 

Au plaisir, 

 

Viktor ce genre de références haha ...

[La_Reine_Rouge]

Salut à tous,

 

Je plussoie @Viktor ! Tu peux très bien avoir un équilibre avec plus d'OH- et d'H3O+ que d'H2O. Le principe c'est que tu as autant de réactions direct que de réactions indirectes. Et donc tu restes au même endroit.

 

P'tite analogie supplémentaire : Imagine que tu as 3kg de pates chez toi et que ton voisin en a 400g. Vous n'avez pas la même quantité, pourtant, si vous vous échangez autant de pates entre vous (si tu lui en donne 5, il t'en renvoie 5), eh bien vous allez rester au même endroit et vous serez à l'équilibre pour ces conditions données

 

Au plaisir,

 

Viktor ce genre de références haha ...

Parfait, merci pour ta réponse !

 

Et est-ce que tu confirmes ce qu'on disait avec Alii à savoir que l'auto protolyse c'est 2H2O qui donnent OH- et H3O+ n'est ce pas ? Et la réaction inverse c'est donc OH- et H3O+ qui donnent 2H2O ?

Car dans le cours il met 2H2O <===> H3O+ + OH- et j'aimerais pas me tromper de sens dans les qcm

 

Merci encore !

[Zuji]

Oui l'auto protolyse de l'eau c'est bien de l'eau qui va donner OH- et H3O+.

Eau => H2O

Auto => 2 H2O entre elles

Proto => protolyse = échange de protons H+ donc on trouve bien OH- / H3O+.

 

Si tu as compris la définition du mot impossible de se tromper :wub:

[La_Reine_Rouge]

Parfait, merci à vous tous.

 

Passez une bonne soirée

[SBW]

Avec plaisir, bonne soirée à toi ! 

[HadjDh]

Est-ce qu'à l'équilibre les population sont vraiment exacte ?

 

Je viens de faire un QCM qui dit que les spins parallèles sont égaux voir supérieur à l'équilibre aux spins anti-parallèle 

[La_Reine_Rouge]

Est-ce qu'à l'équilibre les population sont vraiment exacte ?

 

Je viens de faire un QCM qui dit que les spins parallèles sont égaux voir supérieur à l'équilibre aux spins anti-parallèle

 

Bonsoir,

 

Non ce n'est pas ce qui a été dit. J'imagine que tu fais référence à rangueil 2017, à l'équilibre c'est la population de plus basse énergie qui est représentée. Est-ce que ça répond à ta question ?

[HadjDh]

Non je fais référence à l'annale de 2014 

 

D'accord niquel merci à toi  Donc on ne pourra jamais atteindre du 50/50 ? 

[La_Reine_Rouge]

Non je fais référence à l'annale de 2014 

 

D'accord niquel merci à toi  Donc on ne pourra jamais atteindre du 50/50 ?

 

Je viens de voir et je suis d'accord avec toi ça contredit un peu ce qui est écrit dans le cours... Logiquement il ne doit pas y avoir de '' en nombre égal '', si quelqu'un a l'explication je veux bien !

Voici l'item : '' À l'équilibre, les spins // sont toujours statistiquement égal ou supérieur aux spins anti // '' Vrai...

 

Le 50/50 tu l'atteins avec un champ magnétique nul

Nbeta/Nalpha = e^(...)/kT.

Le (...) contient le rapport gyromagnetique et champ magnétique toussa toussa, si le champ est nul, on a e^0 = 1 donc 50/50