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Niveau maths sup
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chimie constantes d'équilibre

Posté par
Tot
21-07-16 à 16:30

Bonjour à tous,

Qui pourrait me guider?J'aborde un nouveau chapitre seul et j'aurais besoin d'aide.

Voici mon nouveau problème:

A 700°C,  on a:

2NO2(g) ->N2O4(g)

La concentration initiale en NO2 vaut 0,90 M et à l'équilibre sa concentration vaut 0,26M
Trouver constantes d'équilibre Kc et Kp de la réaction


Pour la KC, j'ai:

0,90-0,26/2= 0,32M

Kc=0,32/(0,26)exposant 2= 4,734

Kp= Kc (RT)exposant ∆n(g)= 4,734.(0,0821x973) exposant?

J'ai des problèmes pour trouver le ∆n(g)

Je pensais que c'était: (0,32-0,26) c-à-d le nombre de moles de produit à l'état gazeux moins le nombre de moles de réactif à l'état gazeux
mais il y a une erreur

Merci d'avance pour l'aide

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 21-07-16 à 19:58

Bonsoir
Ok pour la valeur de Kc sous réserve que l'état initial corresponde à du dioxyde d'azote seul.
Pour le passage de Kc à Kp len (g) est ambiguë  car il suggère une quantité de matière: tu t'es fait piégée...
Tu ferais mieux de retenir la formule :
Kp=Kc.(RT)(g)
avec (g): somme des coefficients stoechiometriques des produits gazeux) -(somme des coefficients stoechiometriques des réactifs gazeux)
soit ici: 1-2=-1
Remarque: les constantes d'équilibre Kc et Kp sont actuellement considérées comme obsolètes... L'usage de la constance thermodynamique sans dimension, notée K ou K° est fortement recommandée...

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 21-07-16 à 20:02

Pour en rajouter une couche: ton profil indique math sup.
En classes préparatoires seul l'usage de la constante thermodynamique est au programme

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 21-07-16 à 20:32

Oubli de ma part: les unités de Kc et Kp?

Posté par
Tot
re : chimie constantes d'équilibre 21-07-16 à 20:33

Pour répondre à la curiosité, je suis belge et fais l'équivalent de math sup en Belgique mais comme ce que je fais comme prépa n'est pas dans les propositions j'ai indiqué ce qui semblait ce reprocher le plus

Un grand merci , je vais tenter d'avancer et je me remanifeste si besoin

Bonne soirée

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 21-07-16 à 20:37

Merci pour la précision . Les Belges sont réputés très fort en chimie.

Posté par
Tot
re : chimie constantes d'équilibre 21-07-16 à 21:09

Merci beaucoup, le résultat est ok
Pour les unités de Kc et Kp je suppose qu'il n'y a pas d'unités car ce sont des constantes et ce sont des des rapports de même unités (concentration et pression je pense)
De mon côté, malgré l'obsolescence des Kp et Kc, je vais devoir continuer avec elles.
Je continue demain

Merci d'avance pour l'aide

Bonne soirée

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 21-07-16 à 21:32

Bonsoir
Justement : le principal inconvénient de Kc et Kp est un problème d'unité contrairement à la constante thermodynamique qui n'en a jamais. Pire: les unités varient d'une réaction à l'autre. Pour la réaction que tu étudie, Kc a la dimension de l'inverse d'une concentration. Tel que tu as posé ton calcul, Kc est en  L/mol. En  USI Kc se mesure en m3/mol.En USI, Kp se mesure en Pa-1 pour cette réaction.
Pour d'autres réactions les unités pourraient être différentes et même ne pas exister...

Posté par
Tot
re : chimie constantes d'équilibre 21-07-16 à 22:11

ca alors! je ne m'y attendais pas jusqu'à présent je pensais que les constantes n'avaient pas d'unité. Il va falloir que je regarde cela de plus près.

Merci encore

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 22-07-16 à 07:06

Bonjour
Les constantes ont très souvent une unité: constante des gaz parfaits R, constante de la gravitation universelle G...
De plus, les constantes d'équilibres chimiques ne sont pas vraiment des constantes puisqu'elles dépendent de la température...

Posté par
Tot
re : chimie constantes d'équilibre 22-07-16 à 19:27

Merci beaucoup pour ces explications précieuses. J'ai beaucoup de chance de pouvoir compter sur votre aide.

Je suis à nouveau dans une situation de blocage.

Voici mon souci pour mon premier problème:

On introduit 0,631 g de COCl2 dans un récipient de 472 ml à 1000°K
Quand l'équilibre est atteint, la pression totale est de 2,175 asm
Trouver Kp

J'ai trouvé le nombre de moles initial: 0,00637 moles et la concentration initiale: 0,0135 moles/L

Je peux aussi trouver la pression initiale: P=nRT/V= 1,12 asm

mais après comment trouver les concentrations à l'équilibre pour calculer le Kp?

Merci encore pour l'aide

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 22-07-16 à 23:32

Bonsoir
Les constantes d'équilibre dépendent des coefficients stoechiometriques. Il faut commencer par écrire l'équation de la réaction. Selon que tu multiplies ou non par 2 tous les coefficients tu obtiens deux écritures correctes de la réaction mais des constantes d'équilibre différentes.

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 23-07-16 à 07:46

Bonjour
À propos des pressions, tu écris:
P=2,175asm.
J'ai d'abord crû à une faute de frappe et compris "atm " comme "atmosphère " mais tu récidives quelques lignes plus bas...

Posté par
Tot
re : chimie constantes d'équilibre 23-07-16 à 08:24

Bonjour,

Il s'agit bien d'une faute de frappe récidivante désolé, je vais faire attention!

Pour l'équation: COCl2->CO + Cl2

mais après je vois plus comment

Merci encore et toujours

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 23-07-16 à 09:34

Tu peux calculer la quantité totale de gaz à l'équilibre. Ayant aussi la quantité initiale, tu peux déterminer les 3 quantités à l'équilibre et en déduire les constantes.

Posté par
Tot
re : chimie constantes d'équilibre 23-07-16 à 10:47

Pour la quantité de gaz à l'équilibre je fais : n= PV/RT
Cela me donne: 2,175x471 exp -3/0,0821x1000= 0,013 moles
Au départ j'avais 0,00637 moles
J'ai plus de moles à l'arrivée qu'au départ cela me parait bizarre non?

Posté par
vanoise
re : chimie constantes d'équilibre 23-07-16 à 11:08

Quand 1mole de réactif disparaît, 2moles de produits se forment. La quantité totale de gaz augmente. Tu peux calculer les 3 quantités à l'équilibre en remplissant un  tableau d'avancement  (Invention du chimiste belge De Donder) ou en utilisant toute autre méthode. Facile alors de calculer Kp.

Posté par
Tot
re : chimie constantes d'équilibre 23-07-16 à 11:43

ok c'est logique pour la quantité de gaz merci!

Bon je fais le tableau d'avancement:


                                           COCl2                                         CO                         +                                Cl2

initial                                0,00637                                          0                                                                   0
en cours                          0,00637-x                                       x                                                                   x
final  = 0,013                0,00637-n                                        n                                                                  n  


A partir de là, je fais:
0,0637-n+2n= 0,013

n= 0,00613 moles
La concentration est donc la même pour Co et Cl2 puisque le volume est le même

et pour le calcul de Kc, je fais comme d'habitude et.... pour Kc j'ai la bonne réponse et... aussi pour Kp


Merci beaucoup c'est en ordre pour celui-ci! super!  



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