Bonjour,
j'ai quelques difficultés à terminer un exercice sur les équilibres chimiques.Si vous pourriez m'aider et corriger ce que j'ai déjà fait, je vous en serai reconnaissant:
Voici l'énoncé:
Dans un récipient préalablement vidé d'air et maintenue à 298K, on introduit du carbamate d'ammonium solide NH4CO2NH2(s). Il se décompose en vapeurs de NH3 et de CO2. La variation d'enthalpie standard de cette réaction vaut 159,3kJ/mol et indépendante de la température.
Partie A:
a)Ecrire la réaction de décomposition de NH4CO2NH2(s). La constante d'équilibre à 298 vaut k=2,35E-4. Calculer la variation d'enthalpie libre standard à 298K.
Mes réponses: équation: NH4CO2NH2(s)= 2NH3(g)+CO2(g)
A l'équilibre
deltaG=O d'ou deltaG°+RTln(K)=0
Soit on trouve deltaG°= 20702 J/mol
b)Donner une expression littérale de la constante d'équilibre.
Réponse: en passant par les potentiels chimiques, on
k=[P(NH3)^2*P(CO2)]/P°^3 avec P les pression partielles et P° pression standard.
C) Calculer les pressions partielles de l'ammoniac et du dioxyde de carbone et a pression totale Pt à l'équilibre.
En introduisant un tableau d'avancement et coefficient de dissociation, on trouve
P(NH3)= (2/3)Pt et P(CO2)=(1/3)Pt
d'ou k= [((4/9)Pt^2)*(1/3)Pt]P°
soit k/P°= (4/27)*Pt^3
on trouve Pt=0,117 bar
etP(NH3)=0,078 bar
P(CO2)=0,035 bar
d) Dans quel sens la réaction se produit-elle si on élève la température ?
La réaction se produit dans le sens direct (sens de décomposition) puisque le système va se déplacer dans le sens endothermique si augmentation de température. Or, ici, deltaH > pour la décomposition
e) Calculer à 333K la valeur de la constante d'équilibre et les pressions partielles de chaque gaz.
On applique Van T'hoff
soit
ln (k298/k333)= [delatH/R]*(1/333-1/298)
En transformant l'écriture on trouve que k333=e^298/e^([delatH/R]*(1/333-1/298))
k333= 861
En faisant la même chose qu'au petit c) on trouve que Pt*(4/27)=k333/P°
Pt= 18bar
P(NH3)=12 bar P(CO2)=6bar
f)Calculer la variance de cette équilibre
On applique règles de phases de Gibbs
V= nbr de constituants + nbr de paramètres externes- nbr d'équation chimique- nbr de phases - nbr de paramètres supp
V= 3+2-1-2-0
V=2
Seul la pression et température sont nécessaires pour décrire le système.
Donc voici ce que j'ai fait pour la partie A, je ne suis pas sûr des résultats :/ Il me reste la partie C mais je bloque totalement. Si quelqu'un pouvait déjà me corriger cette partie, ce serait gentil. Je posterai la partie C plus tard
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