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Densité et composition d'un mélange gazeux
Bonjour à tous, j'aimerais avoir de l'aide pour résoudre cet exercice assez difficile :
a) Le dioxyde d'azote N02 et un gaz roux dont le dimère est me tétraoxyde de diazote N204 également gazeux mais incolore. Afin de déterminer la composition d'u mélange de ces deux gaz, on mesure sa densité par rapport à l'air d=2,06. En déduire la fraction molaire de chaque gaz dans le mélange.
b) Si le gaz était à l'origine constitué uniquement de dimère déterminer son taux de dissociation.
Ce que j'ai fait :
j'ai écrit les fractions molaires de chacun des gaz à savoir xN02=n(N02)/n(total) et xN204=n(N204)/n(total).
donc je dois calculer toutes ces quantités de matière. Je sais que d(mélange)=P(mélange)/P(air). Donc le P(mélange)=2,06*1,2 car la masse volumique de l'air vaut 1,2kg/m^3.
donc P(mélange)=2,472kg.m^3.
et c'est là ue je suis bloquée !
merci de m'aider
si tu as a mol de N204 et b mol de NO2 dans le mélange alors la masse totale est a MN2O4 + b MNO2 . La masse du meme nombre de mol d'air est (a+b)/5 MO2 + (a+b) 4/5 MN2 car l'air contient 1/5 O2 et 4/5 de N2 donc la densité est (a MN2O4 +b MNO2)/(a+b)(1/5 MO2)+ 4/5 MN2). Tu vas donc pouvoir facilement exprimer la densité en fonction de la fraction molaire de N2O4 par exemple.
M N2O4 est la masse ùolaire de N2O4.
La densité d'un gaz est la masse d'un certain volume de gaz (T,P) / masse du meme volume d'air (T,P). Comme les gaz sont supposés parfaits , des volumes egaux de gaz contiennent le meme nombre de mol de gaz donc densité = masse de n mol de gaz / masse de n mol d'air.
j'ai trouvé :
m(mélange)=92a+46b
m(air)=6,4(a+b)+22,4(a+b).
dans l'expression de votre densité, je ne comprends pas pourquoi on fait le rapport des deux masses car normalement, la densité est le rapport de deux masses volumiques ou de deux masses molaires...?
Tu calcules les fractions molaires de N2O4 et NO2 dans le mélange à l'équilibre : soit y la fraction molaire de N2O4
Pour la suite : tu pars de n mol de N2O4 et le degré de dissociation est t : il y a donc n(1-t) mol de N2O4 et 2nt mol de NO2 . La fraction molaire de N2O4 est donc n(1-t)/((n(1-t) + 2nt ) = y ( que tu connais ! ) donc tu determines t ...
note : relis bien la défintion de la densité d'un gaz et tu verras que c'est un rapport de masses , ou de masses volumiques ... ou de masses molaires ( à bien piger ! )
donc :
x(N204)=n(N204)/n(tot)=y
x(N02)=n(N02)/n(tot)
n(1-t)/((n(1-t) + 2nt )=y
que signigie degré de dissociation ?
Je suis désolée j'ai vraiment du mal ave cet exercice j'ai l'impression de ne pas avancer car je comprends mal le lien entre densité, fraction molaire...
degré de dissociation = proportion de mol dissociées
fraction molaire d'un composéi dans un mélange = nombre de mol de i/nombre total de mol
ensuite pas de panique !!
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