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Equilibre chimique

Posté par
miraachalak
10-12-15 à 08:59

Bonjouuuur
Le gaz SO3 est prepare a partir du gaz  SO2 et du O2 selon la reaction suivante : 2 SO2 + O2 <--> 2 SO3 (reversible )
on introduit dans un recipient maintenu a temperature constante 2 mol de SO2 et 1 mol de O2 . la presssion au depart est de 2.5 atm . On remarque ensuite une diminution de cette pression qui devient stable a l'equilibre telle que P (equilibre) = 2 atm
Exprimer la composition du melange a l'equilibre en fonction de x ( x etant le nombre de O2 consommme ) et determiner la valeur de x .
j'ai su comment expreimer la composition du melange en fonction de x mais
ma question est la suivante : est ce qu'on peut utiliser le bilan molaire dans les reactions reversibles ?  moi j'ai dit que : P equilibre = P ( SO3) + P(O2) + P(SO2) or d'apres le bilan molaire n(SO2) /2 = n(O2) = n(S03)/2 d'ou les pressions sont aussi dans le meme rapport et j'ai remplacer P (SO3) par 2P(O2) et p(SO2) par 2 P(O2) j'ai trouver P (O2)=0.4 atm puis j'ai applique la formule a l'equivalence  n/ntotale = Pi/Pt donc (1-x)/n(totale) = 0.4/2  (  le nombre de mol total  est 3 ) et je trouve x ! est ce correct?

***Edit gbm niveau mis en accord avec le profil***

Posté par
Dimith
re : equilibre chimique 10-12-15 à 19:39

Salut !

Tout d'abord, le premier réflexe à avoir en voyant une réaction chimique avec équilibre, c'est de faire un tableau d'avancement !
L'avantage est que tu as directement la composition du mélange à l'état initial et à l'état final en fonction de ton avancement inconnu x et des quantités de matières initiales. De même, tu peux écrire simplement un bilan molaire juste !

Décomposons ton équation de bilan molaire:
1) n(SO_2)=2n(O_2) est juste. Au temps initial (indice i) et au temps final (indice f) : \left\{ \begin{array}{l}  n(SO_2, i)=2n(O_2,i) \\ n(SO_2, f)=n(SO_2, i)-2x=2[n(O_2,i)-x]=2n(O_2,f) \end{array} \right.
2) n(SO_3)=2n(O_2) est fausse. Les seules choses que tu connais sont \left\{ \begin{array}{l}  n(SO_3, i)=0 \\ n(SO_3, f)=x \end{array} \right.

A partir de cette remarque, je te laisse travailler sur les équations de ton système: \left\{ \begin{array}{lc}  2.5~atm=P_i=P_{SO_2,i}+P_{O_2,i}+P_{SO_3,i}  \\ 2~atm=P_f=P_{SO_2,f}+P_{O_2,f}+P_{SO_3,f} \\ \frac{n(j)}{n_{tot}}=\frac{P_j}{P_{tot}} \text{ avec } j=SO_2, O_2, SO_3 \end{array} \right.
Pense aussi à bien préciser l'instant auquel tu considères ta grandeur pour éviter les ambiguïtés : P(SO_3,i) \neq P(SO_3,f) !

Bon courage

Posté par
vanoise
re : equilibre chimique 10-12-15 à 20:06

Bonsoir, je me permets un petit complément par rapport à la réponse de Dimith. L'astuce consiste à raisonner aussi sur la quantité totale de gaz. Cela conne le tableau d'avancement suivant :
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
 \\ \hline 
 \\ constituants & $2SO_{2}$ & $O_{2}$ & $2SO_{3}$ & total gaz\tabularnewline
 \\ \hline 
 \\ \hline 
 \\ état initial & 2 & 1 & 0 & 3\tabularnewline
 \\ \hline 
 \\ état d'équilibre & 2-2x & 1-x & 2x & 3-x\tabularnewline
 \\ \hline 
 \\ \end{tabular}
à volume et température fixe, la pression est proportionnelle à la quantité totale de gaz. On écrit la relation de proportionnalité sachant qu'à 3mol correspond 2,5atm et qu'à (3-x)mol correspond 2,0atm :
$\frac{3-x}{2}=\frac{3}{2,5}\rightarrow7,5-2,5x=6\rightarrow\boxed{x=\frac{1,5}{2,5}=0,6\,mol}$



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