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chaleur de reaction
Bonjour j ai un probleme avec cet exercice
On place 200 mL de solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,4 mol/L dans un vase de Dewar de
capacité thermique μ = 150 J.K-1
.
Une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, de concentration 1 mol/L, est versée progressivement dans
la solution chlorhydrique, tandis qu'on relève, après chaque addition, la température dans le calorimètre.
Initialement, les solutions d'acide chlorhydrique et d'hydroxyde de sodium sont à la même température t1 =
16,1°C. La température du calorimètre s'élève régulièrement jusqu'à t2 = 19,5°C, puis décroît lentement.
1) Ecrire l'équation bilan de la réaction qui se produit dans le calorimètre et interpréter qualitativement les phénomènes physiques observés.
Pour quel volume V de solution d'hydroxyde de sodium versé observe-t-phénomènes physiques observé
2) En déduire la chaleur de la réaction entre une mole d'ions H3O
et une mole d'ions OH
Quelle est la température t3 lorsque l'on a versé 150 mL de solution d'hydroxyde de sodium
Données :
- Les capacités thermiques massiques des solutions d'acide chlorhydrique et d'hydroxyde de sodium sont
égales : C = 4,2 kJ.kg-1K
-1
- Les masses volumiques de ces solutions sont égales : ρ = 103kg/m3
j'ai deja calculer le volume v = 80ml ,pour la chaleur de la reaction 'ai trouve 441,83 et pour la temperature t3 j'ai eu des problemes
Bonsoir
Attention : une valeur numérique non accompagnée de son unité lorsque celle-ci existe,est considérée comme fausse. Peux-tu expliquer comment tu as obtenu ce résultat.
Pour t3, la solution de soude que l'on ajoute après l'équivalence reste dans le mélange sans réagir chimiquement mais refroidit le contenu du calorimètre puisque sa température (16,1°C) est inférieure à t2. Le calcul de t3 se fait comme celui d'une température de mélange classique puisqu'il n'y a plus de réaction chimique après l'équivalence.
bonsoir
pour le volume j'ai utilisé l'équivalence acide basique a l'équivalence on a nombre de mol de l'aide est égale au nombre de mole de base donc vb = (caXva) / cb
pour la chaleur de réaction j'ai calculer la masse de l'acide et du base :
m = ro X v et après j'ai calculer leur capacité thermique massique chacun en faisant ma X c et mb X c après j'ai pris ces derniers résultat obtenus par les additionner et le multiplier par (19,5-16,1)
Il faut ici évaluer trois quantités de chaleur :
1: celle absorbée par l'acide chlorhydrique et le calorimètre pour passer de t1 à t2 ;
2: celle absorbée par la solution de soude pour passer de t1 à t2 ;
3: celle fournie par la réaction entre les ions oxonium de l'acide chlorhydrique et les ions hydroxyde de la solution de soude.
bonjour donc pour trouver la quantité de chaleur libérée par les ions il faut prendre l'opposée de la somme de la quantité de chaleur fourni par le calorimètre et l'acide et la quantité de chaleur fourni par le base on aura Q =- (μ + mb X c +ma X c) X (19,5-16,1)
Cela revient effectivement à cela mais tu as un gros travail de rédaction rigoureuse à faire. Équation de la réaction étudiée, expression de Vb et mb... Et puis, on te demande la chaleur de réaction molaire.
Essaie de faire tout cela rigoureusement sans oublier les unités.
bonjour d'accord pour t3 j'ai considéré deux systèmes le système 1 constitue du calorimètre ,l'acide et le base qu'il contenait et sa quantité de chaleur sera Q1 = ( μ + ro X vb1 X c +ro X va X c)(t3 -t2) et le système 2 constitue du base versée sa quantité de chaleur = (ro X vb2 X c)(t3-t1) je fais la somme = 0
Tu utilises des notations qui ne sont pas définies par l'énoncé. C'est donc à toi de les définir pour obtenir une rédaction rigoureuse. A ce que je devine, ton raisonnement est correct.
En revanche, je ne vois pas à quoi peut bien correspondre la valeur "441,83" que tu as fournie précédemment. Tu peux indiquer ici la valeur de la chaleur molaire de réaction que tu as obtenue ? (sans oublier l'unité...)
la valeur de la chaleur de réaction est égale a -921,835 J
Je n'obtient pas du tout cela. Tu pourrais détailler ton raisonnement et tes calculs ?
Quelle valeur de t3 obtiens-tu ?
pour t3 J'ai 19,23 ,
pour Q = (150+103 fois 2 fois 10 ^-4 fois 4200) fois(16,1-19,5) + (103 fois 8 fois 10^-5 fois4200 (16,1-19,5) = -921,83
pour Q = (150+103 fois 2 fois 10 ^-4 fois 4200) fois(16,1-19,5) + (103 fois 8 fois 10^-5 fois4200 (16,1-19,5) = -921,83
En notant Qr la chaleur de réaction, le fait de considérer le calorimètre parfaitement isolé thermiquement conduit à :
avec Vb=80mL=80.10-3L ; c=4,2.103J.K-1.kg-1 ; r=103kg/m3=1kg/L
J'utilise comme unité de masse le kilogramme, comme unité de volume : le litre.
La quantité d'ions hydroxyde et la quantité d'ions oxonium ayant réagit est : n=Ca.Va=Cb.Vb=0,080mol. D'où la chaleur molaire de réaction :
Valeur que l'on peut arrondir avec trois chiffres significatifs à -56,3kJ/mol.
Je te laisse refaire le calcul de t3...
bonjour j'ai eu cette meme expression mais la masse volumique c'est 103 kg.m^-3 au lieu de 10^3 kg.m^-3
pour t3 on a :
soit Q1 la quantité de chaleur reçue par le système calorimètre et son contenu et Q2 la quantité de chaleur apporte par le base on a Q1 = = ( μ+ρ (Va+Vb)c)(t3-t2) et Q2 = (ρVb1 c)(t3-t1) et je tire t3 = 19,23 (je ne sis pas si on aura les mêmes résultats car la masse volumique que j'ai utilisé et de 103 kg par mètre cube et j'ai convertit les volumes en mètre cubes sont différents)
la masse volumique que j'ai utilisé et de 103 kg par mètre cube
Je comprends ton erreur ! Réfléchissons un peu... La masse volumique d'une solution aqueuse assez diluée est très peu différente de celle de l'eau pure : 1kg/L soit 103kg/m3.
103kg/m3 est totalement irréaliste. La mise en exposant du "3" à simplement été oublié...
ah d'accord j'ai même failli pleurer a cause de cet exercice et pour t3 mon raisonnenment est il correcte
Ton raisonnement me semble correct sous réserve de la valeur de Vb1 choisie mais ton erreur sur la masse volumique t'oblige à refaire l'application numérique.
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