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Électrolyse

Posté par
Aviavi77
07-05-19 à 18:03

Bonjour, j'ai besoin d'aide pour cet exercice en chimie :
Le sodium métallique est produit commercialement par électrolyse de chlorure de sodium fondu selon l'equation:
2NaCl ——> 2Na + CL2 sachant que le procédé est caractérisé par un rendement de 25%, quel est le volume de dichlore généré lorsque 585 kg de NaCI sont électrolysés dans des conditions normales de pression et de température ?
Je bloque, je suppose qu'il faut passé par la formule PV= NRT ...

Posté par
odbugt1
re : Électrolyse 07-05-19 à 18:17

Bonjour,
Tu peux en effet appliquer la loi des gaz parfaits, mais il est tout de même plus commode (après avoir fait un bilan molaire des plus simples qui soit) d'utiliser le volume molaire des gaz dans les conditions dites normales de température et de pression.

Posté par
Aviavi77
re : Électrolyse 07-05-19 à 18:46

Je ne comprends pas où intervient le rendement?
Je sais que le rendement= masse théorique/masse expérimentale x 100

Posté par
Aviavi77
re : Électrolyse 07-05-19 à 19:04

Dans mon tableau d'avancement je trouve 5043 mol pour Cl2 = rendement théorique
Pour le rendement réel je trouve 5043x0,25= 1260,77 mol
Pour trouver le volume dans les conditions CNTP
V=1260,77x8,082x273,15 / 1 = 2783273,707 litres , les réponses proposées sont en m3
Du coup je divise par 1000= 2783 m3 .. la réponse étant de 28 m3 ... bizarre car je me suis si j'avais mis l'an pression en pascal je serai tombé sur la bonne réponse mais  l'énoncé dit qu'on est en CNTP..

Posté par
Aviavi77
re : Électrolyse 07-05-19 à 19:22

J'ai joué avec les unités dans la formule:
Je sais que je veux des volumes en m3
V= mol.xJ/K.molxK / atm je sais que 1 J= pa/m3 du coup j'ai mis atm en Pa j'ai simplifié et je trouve le volume en m3, je voulais mettre le volume en litre en m3 à la fin .. mais ça ne marche pas ..

Posté par
odbugt1
re : Électrolyse 07-05-19 à 19:53

Je calcule d'abord le volume gazeux de v(Cl2) comme si le rendement était de 100%
Puis j'applique à ce volume le rendement ρ=0,25 pour obtenir le volume réel v'(Cl2) obtenu.

n(NaCl) = m(NaCl) / M(NaCl)
n(Cl2) =  n(NaCl) / 2
v(Cl2) = n(Cl2) * V mol
v'(Cl2) = ρ * v(Cl2)
On combine les 4 relations précédentes :
v'(Cl2) = ρ * m(NaCl) * V mol / ( 2 * M(NaCl) )
AN : v'(Cl2) = 0,25 * 5,85.105 * 22,4 / (2 * 58,5) = 28.103L = 28m³

avec
ρ : Rendement de 25%
Vmol = Volume molaire des gaz dans les CNTP : 22,4L/mol

Posté par
odbugt1
re : Électrolyse 07-05-19 à 20:05

Si on tient à compliquer ce qui est simple on peut appliquer la loi des gaz parfaits.

Pression en Pascals,
Volume en m³
Quantité de matière en mol
Température en Kelvin
R = 8,314 J.mol-1 .K-1

A titre d'exemple si
n = 1 mol
P = 1,013.105 Pa
T=273 K

Alors V = n*R*T / P = 1 * 8,314 * 273 / 1,013.105 = 0,0224 m³
C'est le volume molaire des gaz Vmol = 22,4 L/mol



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