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Niveau école ingénieur
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[CHIMIE] L'iodate de baryum

Posté par
Chaaa
31-08-17 à 13:21

Bonjour bonjour!
Je rentre bientôt en école d'ingénieur et j'ai des devoirs de vacances à faire pour "approfondir le programme de terminale" mais dans mon exercice, il y a pleins de thermes dont je n'ai jamais entendu parler :/
Voici l'énoncé:

L'iodate de baryum Ba(IO3)2 (s) est un solide moyennement soluble dans l'eau. La réaction de sa dissolution a pour équation Ba(IO3)2 (s)=Ba2+(aq) + 2IO3-(aq) dont la constante standard de réaction vaut K°=10^-8,8 à 25°C. Dans un volume V=1,00L d'eau, on introduit une quantité de matière n0 d'iodate de baryum
1) que vaut le quotient de reaction avant la dissolution? En déduire le sens d'évolution du système
2) calculer les quantités de matière des différentes espèces à l'équilibre thermodynamique dans le cas suivant n1=5,00×10^-4 Moi

Le problème est que je n'ai jamais entendue parlé de constante standard de réaction, de quotient de réaction ni d'équilibre thermodynamique
Aidez moi svp je ne sais absolument pas comment m'y prendre avec cet exo qui est dû pour lundi

***Titre changé***

Posté par
vanoise
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 14:47

Bonjour
Encore un professeur de chimie de l'enseignement supérieur qui ne se tient pas au courant des derniers allègements du programme de terminale...
Si toutes les espèces chimiques étaient des ions en solution, tu définirait le quotient de réaction de la façon suivante :

Q_r=\frac{[IO_3^-]^2\cdot[Ba^2+]}{[Ba(IO_3)_2]}

L'exposant 2 correspond au coefficient stœchiométrique 2. L'iodate de baryum étant un solide, on remplace la concentration par un "1" d'où l'expression correcte :

Q_r=[IO_3^-]^2\cdot[Ba^2+]
Les concentrations doivent être mesurées en mol/L.
Pour connaître l'état du système, il faut comparer Qr à la constante K d'équilibre :
1° cas : Qr<K : état de déséquilibre chimique ; le système évolue spontanément dans le sens direct (gauche - droite)
2° cas : Qr=K : état d'équilibre chimique
3° cas : Qr>K : état de déséquilibre chimique ; le système évolue spontanément dans le sens inverse (droite - gauche)
Pour la suite, il faut remplir un tableau d'avancement en considérant que l'avancement final correspond à un équilibre chimique.
Je te laisse réfléchir à tout cela et proposer une solution.
Tu définiras dans l'enseignement supérieur le quotient de réaction de façon plus rigoureuse et générale...

Posté par
vanoise
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 14:50

Petite maladresse dans l'éditeur d'équations : il faut comprendre :
[Ba2+]

Posté par
JJV
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 16:20

Haha Chaaa toi aussi tu vas à UniLaSalle
Merci je galérais aussi dessus ^^

Posté par
JJV
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 16:22

vanoise
Je ne comprends pas vraiment pourquoi on nous donne ça à faire alors qu'on ne l'a jamais étudié...

Posté par
vanoise
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 16:47

Deux hypothèses ont déjà été évoquées concernant ces deux exercices :
1° : hypothèse défavorable : ces deux exercices sont donnés par votre futur professeur de chimie qui ne s'est même pas donné la peine de lire le programme officiel de la terminale S actuelle...
2° : hypothèse favorable : il s'agit d'une forme "soft" de bizutage organisée par vos "anciens" de l'école...
Je me répète : ces deux exercices ne sont absolument pas du niveau terminale S ! Cela dit : avec l'aide fournie...

Posté par
Chaaa
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 17:18

vanoise @ 31-08-2017 à 14:47

Bonjour
Encore un professeur de chimie de l'enseignement supérieur qui ne se tient pas au courant des derniers allègements du programme de terminale...
Si toutes les espèces chimiques étaient des ions en solution, tu définirait le quotient de réaction de la façon suivante :

Q_r=\frac{[IO_3^-]^2\cdot[Ba^2+]}{[Ba(IO_3)_2]}

L'exposant 2 correspond au coefficient stœchiométrique 2. L'iodate de baryum étant un solide, on remplace la concentration par un "1" d'où l'expression correcte :

Q_r=[IO_3^-]^2\cdot[Ba^2+]
Les concentrations doivent être mesurées en mol/L.
Pour connaître l'état du système, il faut comparer Qr à la constante K d'équilibre :
1° cas : Qr<K : état de déséquilibre chimique ; le système évolue spontanément dans le sens direct (gauche - droite)
2° cas : Qr=K : état d'équilibre chimique
3° cas : Qr>K : état de déséquilibre chimique ; le système évolue spontanément dans le sens inverse (droite - gauche)
Pour la suite, il faut remplir un tableau d'avancement en considérant que l'avancement final correspond à un équilibre chimique.
Je te laisse réfléchir à tout cela et proposer une solution.
Tu définiras dans l'enseignement supérieur le quotient de réaction de façon plus rigoureuse et générale...


Merci vanoise pour ces éclaircissements. Donc pour la première question je trouve que Qr vaut 0 puisqu'il n'y a pas de produit avant la dissolution,  le système évolué donc dans le sens direct.

En revanche pour la 2e question j'ai un problème et je ne vois pas où j'ai fais l'erreur.
À l'équilibre Qr=K donc Q_r=[IO_3^-]^2\cdot[Ba^2+]=10^-8.
Vu qu'on parlé en concentration molaire, j'utilise la formule c=n/v et donc [Ba^2+]=xf/1 (ce est l'avancement à l'état final qui est l'état d'équilibre et le 1 vient du litre de solution) et que [IO_3^-]=(2xf)/1 selon le même raisonnement. À partir de là je cherche xf en remplaçant par les données trouvées ci dessus dans l'expression de Qrmais je trouve que xf vaut environ 7,34×10^-4 mol ce qui voudrait dire que j'ai une quantité de matière de réactif nul ce qui est impossible en état d'équilibre....

Posté par
Chaaa
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 17:27

Chaaa @ 31-08-2017 à 17:18

vanoise @ 31-08-2017 à 14:47

Bonjour
Encore un professeur de chimie de l'enseignement supérieur qui ne se tient pas au courant des derniers allègements du programme de terminale...
Si toutes les espèces chimiques étaient des ions en solution, tu définirait le quotient de réaction de la façon suivante :

Q_r=\frac{[IO_3^-]^2\cdot[Ba^2+]}{[Ba(IO_3)_2]}

L'exposant 2 correspond au coefficient stœchiométrique 2. L'iodate de baryum étant un solide, on remplace la concentration par un "1" d'où l'expression correcte :

Q_r=[IO_3^-]^2\cdot[Ba^2+]
Les concentrations doivent être mesurées en mol/L.
Pour connaître l'état du système, il faut comparer Qr à la constante K d'équilibre :
1° cas : Qr<K : état de déséquilibre chimique ; le système évolue spontanément dans le sens direct (gauche - droite)
2° cas : Qr=K : état d'équilibre chimique
3° cas : Qr>K : état de déséquilibre chimique ; le système évolue spontanément dans le sens inverse (droite - gauche)
Pour la suite, il faut remplir un tableau d'avancement en considérant que l'avancement final correspond à un équilibre chimique.
Je te laisse réfléchir à tout cela et proposer une solution.
Tu définiras dans l'enseignement supérieur le quotient de réaction de façon plus rigoureuse et générale...


Merci vanoise pour ces éclaircissements. Donc pour la première question je trouve que Qr vaut 0 puisqu'il n'y a pas de produit avant la dissolution,  le système évolué donc dans le sens direct.

En revanche pour la 2e question j'ai un problème et je ne vois pas où j'ai fais l'erreur.
À l'équilibre Qr=K donc Q_r=[IO_3^-]^2\cdot[Ba^2+]=10^-8.
Vu qu'on parlé en concentration molaire, j'utilise la formule c=n/v et donc [Ba^2+]=xf/1 (ce est l'avancement à l'état final qui est l'état d'équilibre et le 1 vient du litre de solution) et que [IO_3^-]=(2xf)/1 selon le même raisonnement. À partir de là je cherche xf en remplaçant par les données trouvées ci dessus dans l'expression de Qrmais je trouve que xf vaut environ 7,34×10^-4 mol ce qui voudrait dire que j'ai une quantité de matière de réactif nul ce qui est impossible en état d'équilibre....

J'ai fais une erreur de frappe K est égale à 10^-8,8

Posté par
Amn82
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 22:41

Hey ! je fais aussi parti des nouveaux  Lasalliens en galère avec la chimie !
Grand merci à toi vanoise pour l'aide apportée sur les deux exos !

***Propos hors sujet supprimés***

Posté par
vanoise
re : Heeeeeeellp 31-08-17 à 22:46

L'équilibre serait effectivement atteint pour la valeur de xf que tu as calculée. Cette valeur étant supérieure à la quantité initiale de solide, cela signifie que la réaction s'arrête  par épuisement du réactif solide avant que l'équilibre ne soit atteint. Conclusion : la réaction a été totale ; on ne parle plus d'un état d'équilibre mais d'un état bloqué.
Franchement, pour des futurs étudiants sortant de terminale...

Posté par
gbm Webmaster
re : Heeeeeeellp 01-09-17 à 11:23

Bonjour à tous,

Pour mémoire :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q08 - Comment bien choisir un titre pour la création d'un message ?



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