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Effet de la température sur la constante d'équilibre

Posté par
cami6789
18-03-18 à 17:50

Bonjour,
J'ai fait un exercice sur l'effet de la température sur la constante d'équilibre de la réaction mais mes résultats ne me semblent pas cohérents...
Voici l'énoncé :  La réaction de neutralisation est la réaction d'un acide sur une base qui est thermodynamiquement favorisée.  Ces reactions sont exothermiques et DH a 298K est de -20kJ.mol-1
On étudie la réaction  : HBrO + H20 = BrO- + H3O+

A l'aide d'une échelle de pka, je vois que cette réaction n'est pas favorisée : K = 10-8,7
Je considère donc que la réaction de neutralisation concerne la réaction dans le sens indirecte de celle écrite au dessus.
Grâce à la loi de Van't Hoff , je veux déterminer l'effet de la température sur la constante. Je trouve donc que K2/K1= exp(((T2-T1)/T1T2)*DH/R)
Ainsi K2/K1>1 si  le terme à l'intérieur de l'exponentiel est supérieur à 0.  Or c'est le cas car DH de cet équilibre est de 20kJ.mol-1
donc K2>K1
Donc l'augmentation de la température provoque une hausse de la constante.

Or quand je calcule la constante K2 je trouve 6,7*10-10 donc une baisse de la constante avec la température...

Je ne vois vraiment pas mon erreur ...
Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : Effet de la température sur la constante d'équilibre 18-03-18 à 18:54

Bonjour
S'il s'agit bien d'étudier la réaction de HOBr sur l'eau dont tu as écrit l'équation, tu peux effectivement considérer que son enthalpie standard de réaction est positive (environ 20kJ/mol). La loi de Van t'Hoff permet d'affirmer dans ces conditions que sa constante d'équilibre Ka est fonction croissante de la température. Le pKa est donc fonction décroissante de T.
Ton calcul littéral est bon. Il te faut juste revoir ton application numérique.

\frac{K_{a2}}{K_{a1}}=\exp\left[\frac{\Delta_{r}H\text{\textdegree}.\left(T_{2}-T_{1}\right)}{R.T_{1}.T_{2}}\right]

A 38°C (tu ne donnes pas la valeur mais selon un récent concours agro...) cela conduit à :

\frac{K_{a2}}{K_{a1}}\approx\exp\left(0,337\right)\approx1,40

Soit, comme prévu : K_{a2}>K_{a1}!

Posté par
cami6789
re : Effet de la température sur la constante d'équilibre 18-03-18 à 19:36

Oui c'est effectivement tiré de l'ENV 2017 !
D'accord, je vois mon erreur ! merci !



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