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Niveau maths sup
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chimie gaz et equilibres

Posté par
Tot
27-05-16 à 22:26



Bonjour Vanoise

L'exercice c'est :

Une bouteille de 1500 mL contient 400 mg d'O2 et 60 mg de H2 à 100°C.
Trouvez:

a) nombre de moles d'O2
b) pression totale et pression partielle des 2 gaz et leur fraction molaire

A la m^me t° les 2 gaz réagissent pour former H2O gaz

c) trouvez le ou les gaz présents dans le flacon après la réaction
d) trouvez les pressions partielles et les fractions molaires de ce(s) gaz

T° constante et on néglige production de chaleur

réaction:

2H2 +O2->2H2O

m H2: 0,060g
m O2: 0,4 g

réponses:

n 2H2: 0,03 mol: réactif en excès
a) n O2: 0,0125 mol: réactif limitant

b) pression totale:
par PV=nRT=0,868 atm= 0,0425X0,081x373/1,5

pressions partielles:
on trouve la fraction molaire pour H2:
3/4,25=0,706   et la pression partielle correspondante: 0,613 atm
pareil pour O2:
fraction molaire: 1,25/4,25=0,294
et pression partielle: 0,255 atm


réponse au point c)
Il reste de l'H2 en plus du H2O

point d)

C'est à la fin de ce point que j'ai un petit souci

nombres moles H2 après réaction= 0,03 - (2X0,0125)= 0,05 mol
et fraction molaire H2 après réaction= 0,5/4,25=0,118

Pour H20, j'ai fait pour la fraction molaire: 1- 0,118= 0,833

mais pourquoi je peux pas faire pour la fraction molaire de H20 après la réaction:
0,025 (c-à-d 2x0,0125)/0,0425?

Je n'obtiens pas 0,833

J'espère avoir posé ma question clairement

Merci beaucoup

Posté par
vanoise
re : chimie gaz et equilibres 28-05-16 à 12:40

Bonjour d'accord avec toi pour les premières questions...
Pour la d : tu considères que la quantité totale de gaz est la même après et avant réaction : cela est faux !
Un tableau d'avancement t'aurait sans doute aidé...

Posté par
Tot
re : chimie gaz et equilibres 28-05-16 à 22:11

Bonsoir,

Merci pour votre attention.
Donc, ma réponse 0,118 pour la fraction molaire de H2 après réaction serait fausse puisque j'ai utilisé 0,0425 moles comme chiffre pour la quantité totale de gaz après réaction. Or, c'est la bonne réponse. Hasard?
Par contre la réponse n'est pas bonne si je cherche directement (sans faire 1-0,118) la fraction molaire de H2O après réaction avec 0,0425 moles comme chiffre pour la quantité totale de gaz après réaction. Quelle est la matière totale après réaction que je devrais utiliser ?
Est-ce qu'au moins le nombre de moles du numérateur pour le calcul de la fraction molaire H20 ( 0,025 (c-à-d 2x0,0125)  est juste?

Merci encore

Posté par
vanoise
re : chimie gaz et equilibres 29-05-16 à 10:25

Bonjour
L'essentiel est résumé dans ce tableau d'avancement.

gazH2O2H20total
quantités initiales en moles30,0.10-312,5.10-3042,5.10-3
quantités finales en moles30,0.10-3-2x=5,0.10-312,5.10-3-x=02x=25,0.10-330,0.10-3
fractions molaires initiales0,7060,29401
fractions molaires finales01

Posté par
vanoise
re : chimie gaz et equilibres 29-05-16 à 10:33

Juste un détail à propos de l'état physique de l'eau à 100°C. La pression d'équilibre liquide - vapeur à 100°C est 1 atm. À l'état final, la pression partielle de l'eau est inférieure à cette pression d'équilibre ; l'eau est donc entièrement sous forme de vapeur (ou de gaz : c'est physiquement la même chose). La question mérite néanmoins d'être posée : si les calculs précédents avait conduit à une pression partielle de l'eau supérieure à 1atm , une partie de la vapeur d'eau produite se serait liquéfiée...



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