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échanges d'energie et équilibres

Posté par
lilinne
26-09-09 à 15:23

bonjour,
j'ai un petit probleme sur cet exo et j'aimerai bien un peu d'aide :
soit la réaction suivante à 300 K dans un litre de solvant inerte :
C2H5CONHCH3 + C2H5OH = C2H5COOC2H5 + CH3NH2
Dans les conditions standard H la variation d'enthalpie libre est - 1250 j/mol

1) calculer la constante d'équilibre
j'ai utiliser la formule K=exp(-G/RT)=1,6
2) indiquer le sens d'evolution du systeme dans les conditions standard et à l'aide de ces conditions standard calculer les concentrations à l'équilibre.
donc là j'ai trouvé que le systeme évolue dans le sens direct.
et c'est là que j'ai mon probleme "calculer les concentrations à l'équilibre"
je suppose  qu'il faut que j'utilise les conditions standard donc que [i]=1 mol/l et le K de la question précedente mais je sais pas si [i] indique la concentration des réactifs ou la concentration des réactifs et des produits. et j'arrive pas de toute façon à trouver les concentrations.
3) calculer les concentrations à l'équilibre des différentes especes lorsque la solution contient initialement une mole de C2H5CO2C2H5et une mole de CH3NH2
je pense qu'avec la résolution de la question précédente il suffit de rajouter 1 mole au résultat que l'on a obtenue pour les produits
4)indiquer le sens d'évolution du systeme lorsque les concentrations initiales sont :
pour les réactifs = 10^-3 mol/l
pour les produits = 10^-1 mol/l

bon là j'ai calculer Qri et je trouve 10000 (c'est pas un peu bizarre ?) j'en ai donc conclu que c'est la réaction inverse qui se passe
5)estimer les concentrations à l'equilibre
alors là flou totale !

merci (dsl si par moment je suis pas trés claire)

Posté par
gbm Webmaster
re : échanges d'energie et équilibres 26-09-09 à 15:28

Salut

1. Explique bien ton raisonnement. On ne balance jamais une formule sans expliquer les notations et dire d'où elle sort...

D'après la loi d'action de masse : \Delta rG + RTlnK = 0
si \Delta rG est .....

....

Alors ....

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 26-09-09 à 15:35

alors j'ai utiliser la loi rG = rG° + RT lnK
or on est à l'équilibre donc rG=0
d'ou rG°+RTlnK=0
j'isole K ce  qui fait K=exp(-rG°/RT) =exp(-(-1250*10^-3)/2.5)=exp0.5=1,6

Posté par
gbm Webmaster
re : échanges d'energie et équilibres 26-09-09 à 15:35

TB !

Ensuite ?

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 26-09-09 à 15:49

après comme rG négatif la réaction évoulue dans le sens 1 jusqu'a l'équilibre
pour les concentrations je vois pas comment on fait ! (je sais pas si [i]=1 mol/l d'après les conditions standard désigne tous les éléments  ou seulement les réactifs) je pense que ça désigne les réactif par consequent on a :
K=[C2H5COOC2H5][CH3NH2]/[C2H5CONHCH3][C2H5OH]
or [C2H5CONHCH3][C2H5OH]= 1 mol/l
donc K=[C2H5COOC2H5][CH3NH2] or [C2H5COOC2H5]=[CH3NH2]
d'ou k=[CH3NH2]²
donc [CH3NH2]=k=1,6=1,3 mol/l
c'est ça ?

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 26-09-09 à 16:06

après pour la question 3 je crois pas que c'est en ajoutant +1 que j'obtiendrai les concentrations à l'équilibre

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 10:25

bon j'ecris quelques mots pour faire remonter mon sujet !
alors à présent je bloque sur la question 3 si quelqu'un pouvait me donner une piste
ensuite pour la 4 il me semble que j'ai trouvé
et je suis encore dans le flou pour la question 5
merci

Posté par
gbm Webmaster
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 11:26

déjà je ne comprends pas pourquoi tu dit que [i]= 1mol/L ...

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 11:30

ce sont les conditions standard (c'est l'etat de référence pour réactifs et produits) c'est à dire :
pression =1atm
T=cste
[i]=1mol/l

Posté par
gbm Webmaster
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 11:35

Les conditions standard je connais mais c'est la première fois que j'entends : [i] = 1 mol/L

Dans ce cas, ton raisonnement est correct.

Posté par
gbm Webmaster
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 11:37

3. Le mieux est de partir d'un tableau d'avancement et de raisonner sur l'avancement de la réaction.

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 11:37

ah ok mais j'ai repris exactement mon cours en disant que [i]=1mol/l

Posté par
gbm Webmaster
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 11:38

4. C'est juste

Posté par
gbm Webmaster
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 11:38

Essaye de faire le 3. avec un tableau d'avancement

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 11:49

j'ai déjà essayé de faire un tableau d'avancement mais le probleme c'est que je connais absolument rien sur les réactifs je sais pas leurs concentrations iniales, je sais pas s'ils sont tous les deux entierement consommées. alors après il y a peut etre quelque chose qui m'echappe (plus de 2 mois de vacances sans travailler ça fait mal aux neurones !)

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 15:19

non c'est bon finalement j'ai trouvé pour la question 3 et 5
mais merci beaucoup de ton aide

a bientot

Posté par
gbm Webmaster
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 15:33

Comment tu as fait alors

Posté par
lilinne
re : échanges d'energie et équilibres 27-09-09 à 15:50

alors je sais pas si c'est ça mais bon au moins j'ai fait quelque chose :
donc on utilise le K du debut K=1,6 et on part du principe qu'il ya 1mol/l de produits et 0 mol/l de réactifs à l'etat initial
donc à l'équilibre on aura : k= [CH3NH2]²-[C2H5OH]²/[C2H5OH]²
(j'ai supposé que [C2H5CONHCH3]=[C2H5OH]  et [C2H5COOC2H5]=[CH3NH2])
bon après on isole [C2H5OH] et on trouve 0,62 mol/l
donc 0,38 mol/l à l'équilibre pour [CH3NH2]
ce qui parait cohérent avec le fait que la réaction est en sens inverse

après pour la question 5 comme c'est estimer j'ai fait du bla bla en disant qu'on avait un peu près 0,30 mol/l de décalage entre produits et réactifs
bon je ne suis pas sure pour  cette question !
je ne sais pas si j'ai été très claire dans mon raisonnement !



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