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chimie équilibres

Posté par
Tot
08-01-17 à 10:12

Bonjour Vanoise et les autres

Voici, j'ai encore un problème pour lequel je calle tout à fait
Pourriez-vous me donner la marche à suivre pour le résoudre?

Merci d'avance pour l'aide

Le pentachlorure de phosphore (PCl5) se dissocie selon le bilan : PCl5 (g) ⇌ PCl3 (g) + Cl2 (g).
La constante d'équilibre de cette réaction (Kp) vaut 1,8 (calculée à partir de valeurs de pressions exprimées en atm) à 250°C.exprimées en atm) à 250°C.
On porte 1,5 mole de PCl5 à 250°C, sous une pression constante de 1 atm.

a) Quelles sont les pressions partielles des trois gaz à l'équilibre ?
On chauffe, à 250°C, 0,70 mole de PCl5 dans une enceinte de 5 litres initialement vide.

b) Quelle est la valeur du coefficient de dissociation de PCl5 à l'équilibre ?

On porte à 250°C, un mélange de 1,5 mole de PCl5 et une mole de Cl2, sous une pression constante
de 1 atm.
c1) Quelles sont les pressions partielles à l'équilibre des trois gaz ?
c2) Quel volume occupent-ils ?

Merci encore

Posté par
vanoise
re : chimie équilibres 08-01-17 à 15:03

Cet exercice me parait plus facile que le précédent. Je pense que tu es capable d'en faire seul la plus grande partie si ce n'est la totalité !

Posté par
Tot
re : chimie équilibres 09-01-17 à 11:27

Bonjour,


Si j'ai bien compris l'énoncé, la pression totale initiale est de 1 atm et correspond à la pression de PCl5
Pour ici, je fais le tableau d'avancement:

                  PCl5                              PCl3                                 Cl2               ptot

                   1                                       0                                        0                      1

equ          1-x                                     x                                        x                      1


Pour Kp, je fais:    1,8= x.x/1-x

et j'obtiens un x qui est de 0, 7155

et des pressions partielles pour:
PCl5 de 0,2845
PCl3 et Cl2 de 0,7155

J'ai comme l'impression que c'est très faux et que la pression initiale de PCl5 n'est pas de 1 atm

alors j'ai fais:

                      PCl5                           Cl3                         Cl2            ptot

                       P1                               0                               0                    1

équil            P1-x                             x                                x                    1

et avec Kp=1,8= x.x/P1-x     et         P1-x+2x=1 don P1=1-x

j'obtiens une réponse pour x de 0,449. et des pressions partielles pour:

PCl5 de 0,110 atm
PCl3 et Cl2 de 0,449 atm

Ce qui est juste


mais je comprends pas pourquoi la pression du départ de PCl5 n'est pas égale à 1 atm
Pourriez-vous m'aidez à comprendre cela?

Merci beaucoup

Posté par
vanoise
re : chimie équilibres 09-01-17 à 14:46

Relis bien la petite démo que je viens de faire dans le message précédent sur la relation entre pression partielle et quantité de gaz. La proportionnalité entre ces deux grandeurs n'est valide que si V et T restent fixes. On peut alors remplir un tableau d'avancement directement en raisonnant sur les pressions partielles.
Ici, si je comprends bien l'énoncé : T et P restent fixes mais pas V.  Il faut donc remplir un tableau d'avancement en raisonnant directement sur les quantités.
Avant de se lancer dans un raisonnement et un calcul, il est impératif de bien réfléchir aux conditions expérimentales !

espèces chimiquesPCl5PCl3Cl2gaz
Quantités introduites (mol)1,5001,5
Quaantités à l'équilibre (mol)1,5-ξξξ1,5+ξ

Les pressions partielles s'expriment en fonction de l'avancement et de la pression totale P :

P_{PCl3}=P_{Cl2}=\frac{\xi}{1,5+\xi}P\quad;\quad P_{PCl5}=\frac{1,5-\xi}{1,5+\xi}P
À l'équilibre :

Kp=1,8=\frac{P_{PCl3}\cdot P_{Cl2}}{P_{PCl5}}=\frac{\xi^{2}}{\left(1,5+\xi\right)\left(1,5-\xi\right)}\cdot P=\frac{\xi^{2}}{2,25-\xi^{2}}\cdot P
Il suffit de résoudre l'équation pour obtenir l'avancement sachant que P = 1atm.

Posté par
Tot
re : chimie équilibres 09-01-17 à 17:15

ok mais l'énoncé ne précise pas que le volume n'est pas constant pour le point a)
L'énoncé  ne dit qu'on passe à 5L (et vide initialement) que lorsqu'on lit le point b)
Comment le deviner?

Merci

Posté par
vanoise
re : chimie équilibres 09-01-17 à 17:47

Citation :
mais l'énoncé ne précise pas que le volume n'est pas constant pour le point a)

Exact mais il précise que P et T sont fixes. Puisque la quantité n de gaz varie au cours de la transformation chimique, il faut obligatoirement avoir V variable (P.V=n.R.T !)
Selon moi, les questions a) b) et c) sont totalement indépendantes. Elles se traitent comme une succession de trois petits exercices indépendants.

Posté par
Tot
re : chimie équilibres 09-01-17 à 18:07

ok mais c'est de nouveau pas évident à deviner!
Pour la question c) c'est la même chose que la a) sauf qu'il y a une mole de Cl2 au départ

Tableau:

            PCl5                                       PCl3                                 Cl2
             1,5                                        0                                             1                          2,5
            
            1,5-av                                   av                                           1+av                 2+av


et puis on fait pareil comme calcul pour trouver les pressions partielles?

cela me parait à nouveau trop facile

Merci



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