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Exercice sur une élévation de température.
Bonjour,
Alors voilà .. J'ai un peu de mal à résoudre un exercice. On a essayé de m'expliquer mais ça m'embrouille plus qu'autre chose. Voici l'énoncé :
L'acide sulfurique se dissout en toutes proportions dans l'eau et la réaction est très exothermique : Delta H = -84Kj/Mol. Un étudiant dispose d'acide sulfurique de masse volumique 1,83kg/L. Il désire préparer 100ml d'une solution d'acide sulfurique à 5% en volume. Pour ce faire, il verse avec précaution un certain volume d'acide dans un certain volume d'eau.
a) Calculer les volumes d'acide et d'eau à utiliser pour préparer cette solution.
b) Ecrire la réaction d'ionisation de l'acide sulfurique dans l'eau.
c) Rappeler les tests permettant de vérifier la présence des ions H+ et So4 - dans la solution.
d) Justifier la spontanéité de la réaction.
e) Calculer l'élévation de température de la solution obtenue en négligeant les pertes thermiques et l'énergie absorbée par le récipient.
Mes réponses :
a) 5ml d'acide pour 95ml d'eau
b) H2SO4 -> 2h+ + SO42-
c) Je ne sais pas ..
d) La réaction est spontanée car elle est exothermique
e) Delta H = -Q sol
-Q sol = m . C sol . Delta T
m = 95gr d'eau + (0,005 (volume d'acide) . 1,83) = 104,15 gr = 0,104 Kg
84 / 0,104 . 4,18 = Delta T = 193,22 °C pour 1L donc 19,3°C pour 100ml
Puis-je faire comme ceci ou alors c'est mauvais ?
Autre question : Quand dois-je utiliser la formule Qmol . n = Q sol ?
Merci d'avance pour vos réponses !
Bonsoir,
a) Ok si l'on néglige la compression de volume du mélange.
b) Attention : Vrai si le pH > 2.9.
c) Exemple : Papier pH, pHmètre à électrode de verre, indicateur coloré de virage autour de 7 comme le rouge de toluylène.
d) La réaction est spontanée car la première acidité est forte et la deuxième a un pKa de 1.9 et au vu de la dilution, le pH sera en deçà de 3.
e) -Qsol = 
H
-(meauCeauT + macCacT) = rH*mac/Mac
Après, il faut voir les capacités thermiques que l'on te donne.
Bonjour Elaine (dsl pour le prénom 
je ne connaissais pas cette orthographe).
Si on te donne Csol = 4.18 J/Kg/°C.
Ton calcul est bon. Physiquement, on considère l'acide comme de l'eau (Soit Ceau=Cac).
Je te laisse finir le calcul.
Attention quand même à l'écriture des unités, rien que dans "-84 Kj/Mol", il y a 3 erreurs.
Le "k" DOIT OBLIGATOIREMENT ETRE UNE LETTRE MINUSCULE.
Le "J" DOIT OBLIGATOIREMENT ETRE UNE LETTRE MAJUSCULE.
Le "m" de "mol" DOIT OBLIGATOIREMENT ETRE UNE LETTRE MINUSCULE.
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Comme aussi dans : "m = 95gr d'eau + (0,005 (volume d'acide) . 1,83) = 104,15 gr = 0,104 Kg"
Le symbole du gramme est "g" et pas "gr"
et le "k" de "kg" DOIT OBLIGATOIREMENT ETRE UNE LETTRE MINUSCULE.
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Les écritures des unités et des préfixes multiplicatifs dans les unités sont normalisées et on doit respecter ces normes.
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Ce ne sont pas des erreurs mineures.
Bonjour J-P,
Je vais m'en rajouter une. Si on respecte la typographie des unités, il faut aussi écrire J/(kg.K) et non J/kg/K.
Il est vrai que je suis assez souple dessus sur les forum (et pour les papiers, vive latex et siunitx)
Oui bon ok désolé pour les unités je vais essayer de faire plus attention.
Je pense avoir trouvé.. Si je fais :
H = -84kJ/mol alors Qmol = 84kJ/mol
Q sol = Qmol. n
n = m / M .. pour trouver m je dois faire : 0,005 (mon volume d'acide) . 1,83 = 9.15-3 c-à-d 9,15g
Donc n = 9,15/98 = 0,093
84 . 0,093 = 7,84
Q sol = m . csol . t
t = 7,84 / (4,18 . 0,104) = 18 °C
Est-ce que ca semble être bon?
Le résultat est juste mais j'aimerais que tu me détailles les unités dans les calculs car je crois que tu as eu de la chance.
PS1 : Ceau = 4.18 kJ/(K.kg) et non 4.18 J/(K.kg) comme je l'ai bêtement écrit dans mon précédent post.
PS2 : Comme J-P te l'a dit, les unités (aussi bien typographie que présence) !!!
Qu'est-ce que cela a à voir avec la chance .. ?
H = -84kJ/mol alors Qmol = 84kJ/mol
Q sol (kJ)= Qmol. n
n = m / M .. pour trouver m je dois faire : 0,005L (mon volume d'acide) . 1,83kg/L = 9.15-3Kg c-à-d 9,15 g
Donc n = 9,15/98 = 0,093 mol
84kJ/mol . 0,093mol = 7,84 kJ
Q sol = m . csol . t
t = 7,84kJ / (4,18kJ/K.kg) . 0,104kg) = 18 °C
Il manque deux Delta a la fin .. Désolé
Q sol = m . csol . t
t = 7,84kJ / (4,18kJ/K.kg) . 0,104kg) = 18 °C
Je vous vois déjà venir 
Pour les unités ok
Par contre, il manque les delta (j'imagine perdu avec les copier coller).
Voilà, la torture (utile) est terminée
Si tu as d'autres questions.
PS : Juste un conseil. Je te recommande de faire les calculs en une étape pour ne pas avoir des problèmes de précision.
Je les ai ajouté dans le commentaire d'après !
Merci beaucoup en tout cas, ça me semble plus clair.
A bientot peut-être ! (sûrement)
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