Effet de la dilution sur le quotient de réaction initial

On considère la réaction non totale $A(aq)+B(aq)\rightleftharpoons C(aq)+D(aq)$, dont le quotient de réaction s'écrit $Q_r=\frac{[C][D]}{[A][B]}$. On dispose d'un système initial où $[A{]}_i=[B{]}_i=[C{]}_i=[D{]}_i=c_0$ (toutes les concentrations sont égales).

1. Calculer la valeur du quotient de réaction initial $Q_{r,i}$ dans cette situation.

2. On dilue l'ensemble du système par un facteur $F=4$ (toutes les concentrations sont divisées par 4, sans que le système n'ait le temps de réagir pendant la dilution). Calculer la nouvelle valeur de $Q_r$ juste après cette dilution.

3. Comparer $Q_{r,i}$ avant et après dilution. Cette réaction particulière, où le nombre de réactifs et de produits impliqués est identique de part et d'autre de l'équation (2 espèces à gauche, 2 à droite, tous de coefficient 1), voit-elle son quotient de réaction affecté par une dilution homogène de toutes les espèces ? Justifier littéralement à partir de l'expression de $Q_r$.

4. Généraliser : pour une réaction dont le nombre total de coefficients stœchiométriques des produits diffère de celui des réactifs, la dilution homogène changerait-elle la valeur de $Q_r$ ? Justifier qualitativement sans calcul supplémentaire.