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Chimie gaz et equilibres
Bonjour à tous,
Comment trouver le chemin pour aborder ce problème?
Dans un réacteur où l'on a préalablement fait le vide, on introduit d'abord un gaz A à la pression de 1 atm puis un gaz B jusqu'à ce que la pression soit portée à 3 atm.
Il se produit alors la réaction:
A(g) + 3B(g) ->C(g) + D(g)
En admettant que la température reste fixée à sa valeur initiale:
a) Quelle est la pression totale finale?
b) Combien vaudront alors les pressions partielles des gaz contenus dans le réacteur?
c) Quelles seront les valeurs de la pression totale et des pressions partielles lorsque la moitié du gaz B aura réagi?
Je vous remercie d'avance pour l'aide précieuse
Bonjour
La pression partielle Pi d'un gaz parfait n° i , appartenant à un mélange de gaz parfait, est donnée par la relation :
avec :
P : pression totale du mélange
ni : quantité du gaz n° i
n : quantité totale de gaz dans le mélange ;
xi est la "fraction molaire " du gaz n° i.
Fait un bilan des quantités de gaz avant et après la réaction et tu devrais t'en sortir...
Je vois bien que la pression doit diminuer après la réaction parce que le nombre de moles avant (1+3) est supérieur au nombre de moles après la réaction (1+1) mais quant au calcul de la pression finale je vois pas bien
Les pressions partielles avant sont de 1 atm pour A et de 2 atm pour B
Merci pour le coup de pouce supplémentaire
Les pressions partielles avant sont de 1 atm pour A et de 2 atm pour B
A l'aide de la loi des gaz parfaits, connaissant les pressions partielles initiales, tu peux calculer les quantités initiales de A et de B
Compte tenu de la réaction, tu en déduiras les quantités des différents gaz après la réaction. Ayant ainsi la quantité totale finale de gaz, tu pourras trouver la pression finale.
Un tableau d'avancement bien rempli t'aiderait je pense, car le mélange initial n'est pas réalisé dans les proportions stœchiométriques...
Est-ce qu'on peut dire que l fraction molaire du gaz A= 1/3 et la fraction molaire du gaz B=2/3
Pour trouver la quantité de moles du gaz A et du gaz B comment puisqu'on n'a pas le nombre de moles totales du mélange avant réaction?
Avec PV=nRT on n'a pas le V ni le T ?
Merci encore
Avec PV=nRT on n'a pas le V ni le T ?
Tu as raison : il faut raisonner littéralement, ce qui revient à dire que la pression partielle de chaque gaz est proportionnelle à sa quantité ; la constante de proportionnalité RT/V n'a pas besoin d'être connue numériquement ; elle peut servir dans les calculs littéraux...
Est-ce qu'on peut dire que l fraction molaire du gaz A= 1/3 et la fraction molaire du gaz B=2/3
Oui : revois les propriétés des pressions partielles que je t'ai indiquées dans mes messages précédents.
| Noms des gaz | A | B | C | D | Total Gaz |
| quantités initiales | n | 2n | x=0 | 0 | 3n |
| quantités finales | n-x=n/3 | 2n-3x=0 | x=2n/3 | x=2n/3 | 5n/3 |
| fractions molaires initiales | 1/3 | 2/3 | 0 | 0 | 1 |
| fractions molaires finales | 1/5 | 0 | 2/5 | 2/5 | 1 |
Tu devrais pouvoir te débrouiller avec ce tableau : n est la quantité initiale de A.
x est l'avancement (mesuré en mole) de la réaction. Cette notion est introduite dès la classe de première de l'enseignement secondaire (dès la seconde dans les bonnes classes). C'est une méthode incontournable dès que les coefficients stœchiométriques sont différents les uns des autres avec un mélange initial en proportions non stœchiométriques.
A partir du tableau et des indications de mes messages précédents tu devrais pouvoir te débrouiller
La première ligne et la troisième ligne sont claires
Dans la 2ème ligne: n-x
et 2n-3x ok
mais pourquoi n-x=n/3 et surtout pourquoi 2n-3x= 0 pour le gaz B et x= 2n/3 pour les gaz C et D?
La dernière ligne ok si je comprends la 2ème
Merci encore
Je crois bien que tu n'as pas eu de cours sur les tableaux d'avancement...
Je vais tenter de résumer... Tu sais que les quantités de produits qui se forment et les quantités de réactifs qui disparaissent sont proportionnelles aux coefficients stœchiométriques de l'équation bilan. Cette constante de proportionnalité est noté x : avancement de la réaction mesuré en mole.
Dans l''exemple ici : en même temps que disparaissent x moles de A et 3x moles de B, se forment x moles de C et x moles de D.
En cours d'évolution de la réaction, les quantités de A et de B sont donc respectivement (n-x) et (2n - 3x). On voit ainsi clairement que le réactif limitant est B car la quantité de B devient nulle pour x = 2n/3 alors que celle de A deviendrait nulle seulement pour x = n. L'état final correspond donc à la disparition totale de B donc à x = 2n/3...D'où le tableau...
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