Effet d'une dilution sur un équilibre non symétrique

On considère l'équilibre de dimérisation $2A(aq)\rightleftharpoons D(aq)$, de constante d'équilibre $K=50$, initialement à l'équilibre dans un volume $V_1$.

1. Écrire l'expression du quotient de réaction $Q_r$ pour cet équilibre.

2. On dilue le système par un facteur $F=2$ (le volume double, toutes les quantités de matière restant temporairement inchangées juste après la dilution). Exprimer le nouveau quotient de réaction $Q_r^{\prime }$ en fonction de l'ancien $Q_r$ et du facteur de dilution $F$ (on exprimera d'abord $[A]$ et $[D]$ en fonction des quantités de matière $n(A)$, $n(D)$ et du volume, avant et après dilution).

3. Sachant que le système était à l'équilibre avant dilution ($Q_r=K$), déterminer si $Q_r^{\prime }$ après dilution est supérieur, inférieur, ou égal à $K$.

4. En déduire le sens d'évolution du système suite à cette dilution, et interpréter physiquement ce résultat en termes de nombre de moles de chaque côté de l'équation.