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Thermodynamique
Bonjour, j'ai un exercice a faire. Je suis bloquée dès la premiere question il me manque le point de depart.
L'hydrogene provenant de la decomposition de 2.635g de MgH2 est stocké a 25°C dans un recipient A de capacité 0.5 L. On dispose egalement d'un recipient B de capacité 3.5L contenant de l'air sous une pression de 3.5 atm a 25°C. Une tubulure, de volume négligeable, munie d'un robinet permet de mettre en contact progressivement les gaz contenus dans les recipients A et B. L'equilibre des pressions etant réalisé, un dispositif electrique permet la combinaison de l'hydrogene et de l'oxygene (un de ces deux composés disparait totalement). On laisse alors la temperature reprendre sa valeur initiale : 25 °C (la pression de vapeur saturante de l'eau est de 23.7 torr). Le melange gazeux est appelé G. La composition de l'air en fractions molaires est respectivement 0.2 pour l'oxygene et 0.8 pour l'azote. Tous les gaz sont supposés parfaits.
1) Observera t'on des gouttelettes d'eau liquide dans les recipients A et B ? Si oui quelle masse d'eau liquide se formera ?
2) Quelle sera la composition en fraction molaire du melange gazeux G ?
3) Quelle sera la pression finale du gaz ?
4) Quelle est la densité par rapport a l'air du melange G ?
Merci d'avance!
Il faut écrire la réaction chimique:
2H2+O2+ (N2)-->2H20+ (N2). N2 ne réagit pas mais tu dois l'indiquer dans ton tableau d'avancement.
Bien sûr de l'eau se forme. Convertir les grammes en moles grâce à la masse molaire des molécules n=m/M (pour l'air je crois que la masse molaire est de 28gmol-1 à vérifier). Il faut bien sur trouver n O2 avant pendant et à la fin de la réaction et donc connaître la fraction de O2 dans l'air et après n(initiale) O2. Attention n(initiale) O2 vient de la première réaction de décomposition de MgO et de O2 contenu dans l'air. Parce que si tu l'as au début tu le trouveras aussi à la fin...
Faire un tableau d'avancement de la réaction comme en première S ou TS
Trouver le réactif limitant.
Compléter le tableau.
On a ainsi la composition du mélange gazeux après réaction, donc les fractions molaires, il suffit de prendre ni/nT (nombre de mole totale de gaz que tu trouve grâce à ton tableau d'avancement). Attention là à la composition du mélange.
On en déduit les pressions partielles Pi= (ni/nT) Ptotale= (ni/nT)RT (gaz parfait) mais on ne connait pas encore Ptotale mais seulement les pressions partielles Pi car on connaît (ni/NT)RT la température est donnée;
Pour avoir P totale on ajoute les pressions partielles.
Pour avoir la densité on calcule la masse et le (volume correspondant (avec PV= nRT)) du mélange (Azote+(Hydrogène ou oxygène)) on divise par la masse volumique de l'air à la température considérée (vérifier que M air = 28gmol-1 qui permet de faire le calcul), en appliquant encore PV=nRT, on trouve V pour n=1, tout est déjà trouvé sauf V, pour la masse on prend 28g et n=1, cela pour l'air.
Attention, je ne t'ai donné que les grandes lignes, dans les détails c'est plus compliqué je pense.
A oui bien sûr au début il faut trouver n1O2 formé dans la première réaction
2MgO-->2Mg+O2. En faisant un tableau d'avancement. Il faut ensuite rajouter n1 O2 à n2 O2 de l'air...
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