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Conductivité - Avancement de réaction

Posté par
Carpe_diem
27-12-07 à 20:26

Bonjour !
J'ai fait un exo de chimie mais je pars dans des calculs impossibles et je trouve un résultat final plus que bizarre... Merci de me corriger ..

Voici l'énoncé :

On dispose de V1 = 20mL d'une solution S1 de nitrate d'argent Ag+ + NO3- de concentration en soluté apporté c1 = 1.00*10-3mol.L-1.La ocnductance d'une portion de cette solution est G1 = 5.93*10-4S
On dispose également de 80mL d'une solution S2 d'iodure de sodium Na+ + I- dont la concentration est C2=1*10-3mol.L-1 ensoluté apporté. La conductance d'une portion de cette solution est G2=5.65*10-4S
Lors du mélange de ces deux solutions, on observe l'apparition d'un précipité jaune d'iodure d'argent AgI(s)
Après décantation, la conductance d'une portion de ce mélange est G3 = 4.60*10-4S
L'équation de la réaction chimiqie observée est :
Ag+ + I- ---> AgI (s)

1. Détermination de la constante de la cellule.

A la température de l'expérience, la conductivité d'une solution de chlorure de potassium de concentration c = 10mol.m-3 en soluté apporté est sigma=0.141S.m-1
En plongeant la cellule dans la solution précédente, on obtient une conductance G=6.41x10-3S
Calcule ma constante de la cellule.

> ma réponse :
sigma = G*K soit K=sigma/G = 22m-1

2.Solution initiales

a) A l'aide des valeurs fournies par l'énoncé, déterminer les conductivités expérimentales sigma1 et sigma2 de S1 et S2

> S1 : sigma1 = G1*K = 5.93*10-4*22 = 1.30*10-2S.m-1
  
S2 : sigma2 = G2*K = 5.65*10-4*22 = 1.24*10-2S.m-1

b) A l'aide des conductivités molaires ioniques, calculer les conductivités théoriques sigma1 et sigma2 de S1 et S2

> S1 : Sigma1 = lambdaAg+ [Ag+] + lambdaNO3- [NO3-]
              = [C] (lambdaAg+ + lambdaNO3-)
              = 1* (6.19*10-3 + 7.14*10-3)
              = 1.33*10-2S.m-1
S2 : Sigma2 = lambdaNa+ [Na+] + lambdaI- [I-]
            = [C] (lambdaNa+ + lambdaI-)
            = 1* ( 5.01*10-3 + 7.68*10-3)
            = 1.27*10-2S.m-1

c) Calculer les écarts relatifs entre les conductivités expérimentales et les conductivités théoriques.

> S1 : écart = 1.33*10-2 - 1.30*10-2 = 3*10-4
écart relatif = 3*10-4 / 1.33*10-2 = 2.26/100 Donc 2.26%
S2 : écart = 1.27*10-2 - 1.24*10-2 = 3*10-4
écart relatif = 3*10-4 / 1.24*10-2 = 2.42/100 Donc 2.42%

3) Mélange (c'est ici que je bloque, enfin je suis sure d'avoir faux!!)

a) En présentant les résultats sous forme d'un tableau d'avancement, calculer les quantités initiales des ions présents dans le mélange de S1 et S2 et celles en cours de réaction.

> quantité initiale des ions présents ds S1 :
ni1 = C1V1 = 1*10-3*20*10-3 = 2*10-5mol
quantité initiale des ions présents ds S2 :
ni2 = C2V2 = 1*10-3*80*10-3 = 8*10-5mol

équation           Ag+         +         I-       --->     AgI(s)
état                      
initial         2*10-5               8*10-5            0
intermédiaire  2*10-5 - x          8*10-5 - x            x
final

b) En déduire les concentrations en cours de réactoin (exprimées en mol.m-3 et en fonction de l'avancement) des ions présents dans le mélange.

> [Ag+] = C = n/v = (2*10-5 - x)*10^3 / (100*10-3) = 0.2-0.01x mol.m-3
[I-] = C = n/v = (8*10-5 - x)*10^3 / (0.1) = 0.8-0.01x mol.m-3
[NO3-] = C1V1 / V1+V2 = (1*10-3*20*10-3) / (100*10-3) = 2*10-4mol.L-1 = 0.2mol.m-3
[Na+] = C2V2 / V1+V2 = (1*10-3*80*10-3) / (100*10-3) = 8*10-4mol.L-1 = 0.8mol.m-3

c) En se servant des conductivités molaires, exprimer la conductivité du mélange en focntion de l'avancement.

> sigma = lambdaAg+ [Ag+] + lambdaNO3- [NO3-] + lambdaNa+ [Na+] + lambdaI- [I-]
= 6.19*10-3*(0.2-0.01x) + 7.14*10-3*(0.8-0.01x) + 5.01*10-3*0.8 + 7.68*10-3*0.2
= 1.25*10-2 - 1.33*10-4x

d) A l'aide de la valeur de G3 calculer la conductivité du mélange

> sigma = G*K = 4.6*10-3*22 = 1.012x10-1S.m-1

e) En déduire l'avancement de la réaction en fin de réaction

> 1.012*10-1 = 1.25*10-2 - 1.33*10-4 x
soit x = -665 mol

Je trouve un résultat négatif j'en déduis que j'ai tout faux ![/b]

Merci de me corriger...

Posté par rayhana (invité)re : Conductivité - Avancement de réaction 27-12-07 à 20:52

BONSOIR,

Alors a partir du a) tu te trompe dans l'etat intermediaire
c'est pas : 2*10°-5-x mais x-2*10°-5(pareil pour I-)

De plus au niveau des unités dans le b), tu te trompe egalement
Je pense qu'il suffit de calculer lavancement maximal (qui est Ag+ avec xmax = 2*10°-5mol)
pour ne plus avoir d'incconnue et tu transforme l'unité "mol" en Kmol car tu les met a 10°3 pour obtenir des m-3 c'est les Ml qu'il faut transfomer a la puissance 10°6(pour avoir des m°3 1Ml=1*10°-6m°3 donc 10°6 pour des m°-3) et tu obtiendras des mol.m-3.

Refais tes cacluls et je pense q'avec cette nouvelle conversion et ton avancemt max tu y arriveras BONNE CHANCE.

Posté par
Carpe_diem
re : Conductivité - Avancement de réaction 28-12-07 à 12:00

J'essaye de faire ce que tu m'as dit mais déjà je ne comprends pas pourquoi je devrais mettre x-2*10-5 ? c'est bien le contraire non ? Je sais je m'obstine, mais dans tous les tableaux d'avancement que j'ai déjà fait, je n'ai jamais vu le x devant...
Pourriez vous m'éclairer ?
De plus, je ne dois pas supprimer le x en calculant xmax car à la fin je dois le déduire à l'aide d'une équation donc je suppose que c'est ce que j'ai fait.
Mais je ne comprends vraiment pas cette histoire de x-2*10-5 ; j'ai regardé les tableaux d'avancement du cours et le x est bien placé après donc ça devrait donner 2*10-5 - x

Merci de m'aider.



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