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Niveau terminale
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Réaction du carbonate de calcium avec un acide

Posté par
nascoli
30-10-09 à 10:41

Bonjour,

élève en Terminale S je dois réaliser un exercice pour la rentrée en rapport avec la vitesse volumique de réaction. J'aurais besoin de votre aide pour vérifier l'exactitude d'une de mes réponses.

Voici le sujet:

Citation :
On traite 2,0 g de carbonate de calcium par un volume Vs = 100 mL d'une solution d'acide chlorhydrique à 100 mmol/L. On observe la réaction d'équation:

CaCO3 (s) + 2H3O+ (aq) = Ca2+ (aq) + CO2 (g) + 3H20

Le dioxyde de carbone est récupéré par un montage approprié. On mesure Vco2 à la température de 20°C et sous la pression de 101,3 kPa.

1- Etablir le tableau d'avancement correspondant. Exprimer Vco2 (t) en fonction de l'avancement x(t), de la température T, et de la pression p. En déduire l'expression de la vitesse volumique de réaction en fonction de Vco2 (t).


Le tableau d'avancement c'est fait, et ça marche bien.

Pour Vco2 (t) = [ x(t) * R * T] / P
Ce qui me semble bon aussi.

Mais pour déduire la vitesse volumique de réaction, c'est un peu plus galère...

v = 1 / Vs * dx/dt

j'ai donc x (t) = (P / RT) * Vco2(t), ce qui donne:

v = 1 / Vs * d[ (P/RT) * Vco2 ] / dt

Comme P/RT est constant, je peux l'extraire de la dérivée:

v = (1 / Vs) * (P / RT) * [ d(Vco2) / dt ]

Au final, j'ai v = \frac{P}{Vs R T} * \frac{dVco2}{dt}

Mon expression littérale est-elle bonne ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction du carbonate de calcium avec un acide 30-10-09 à 23:08

Salut!

Oui c'est très bien, tout comme les justifications

Posté par
nascoli
re : Réaction du carbonate de calcium avec un acide 31-10-09 à 09:37

Merci pour la réponse

On m demande de déterminer la vitesse initiale de la réaction. Avec l'énoncé, je dispose de ce graphique:

Agrandi :  Réaction du carbonate de calcium avec un acide

Il s'agit de Vco2 en fonction de t, avec la tangente à cette courbe à l'origine du repère. Pour m'être en place cette formule:

- j'ai pris le coef directeur, dCo2/dt, de la tangente. Avec deux points (0;0) et (10,80), j'arrive à un coef directeur de 8.
- Et après je dois multiplier ce coef par P / (Vs R T). Seulement, je suis complètement perdu dans mes unités...

J'aurais pris:
- (dVco2/dt) en m^3/s (car correspondant à l'équation des gaz parfait)
- P en Pascal
- Vs en mL ou m^3 ?
- T en K

Ce serait dommage d'avoir réussi jusque là et se planter dans les unités...

Merci !

Edit Coll : image placée sur le serveur de l' Merci d'en faire autant la prochaine fois !     

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction du carbonate de calcium avec un acide 31-10-09 à 13:56

Re!

Quelles sont le sunités de ta courbe.

Vs doit être en m3 pr conserver l'homogénéité

Posté par
nascoli
re : Réaction du carbonate de calcium avec un acide 01-11-09 à 13:21

Merci pour le Vs

La courbe c'est Vco2 en mL en fonction du temps en seconde.

Les unités sont donc correctes ?

Merci !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction du carbonate de calcium avec un acide 02-11-09 à 00:17

oui elles sont correctes

Posté par
nascoli
re : Réaction du carbonate de calcium avec un acide 02-11-09 à 12:25

Quel est alors l'unité de la vitesse volumique de réaction v ..?

J'ai trouvé des P.J^-1.mol^-1.s  

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction du carbonate de calcium avec un acide 03-11-09 à 10:48

Ca m'a l'air bon



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