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equilibre chimique

Posté par
lina
17-05-11 à 20:21

salut à tous,

J'ai un petit problème en physico-chimie, plus précisément cours de "équilibre chimie" niveau universitaire. Je suis entrain de faire un exo mais la réponse uf complètement différente que la mienne et là du coup je reste coincée:
Soit un mélange constitué initialement de 0,1 de C2H4(g), 0,1 de C2H6(g) i 0,8 d'H2(g)(ici les valeurs données sont leurs fractions molaires) est fait passé par un catalisateur a 900K et 1 bar.
Quelle est la composition du gaz à l'équilibre?

C2H6(g)= C2H4(g)+ H2(g)

El ΔrG° = 22,4 kJ·mol-1. Et on suppose que les gaz se comportent idéalement.

La question que je me pose, après avoir vu la réponse, est pourquoi on s'intéresse tout d'abord à déterminer le sens de la réaction? ça nous mènera à quoi ?

Merci de votre soutien.

Posté par
anniejeanne
re : equilibre chimique 17-05-11 à 21:17

1) on peut determiner le sens d'évolution du système en calculant deltarG = deltarG° + RTLN Q  = RT Ln (Q/K) expression dans laquelle Q est le quotient de  réaction au départ .
Cela permet de voir dans quel sens va évoluer le système ( ici sens 2 ) on pose à l'équilibre (0,1+x) mol de C2H6 0,1 -x mol de C2H4 et 0?8 -x mol de H2 puis on ecrit les pressions partielles , on porte dans K , on resout et on trouve x qui sera compris entre 0 et 0,1

2) on peut aussi raisonner avec un avancement de réaction algébrique  et dire que l'on a , à l'équilibre,0,1 -x mol de C2H6 , 0,1 + x mol de C2H4 et 0,8+x mol de H2 . On calcule les pressions partielles et on calcule x (qui vérifiera  - 0,1 <x <0,1 )

Posté par
lina
re : equilibre chimique 17-05-11 à 21:24

Oui, je suis d'accord avec toi mais ce que je ne comprends pas, c'est que je cherche à savoir pourquoi on cherche à déterminer son sens... Je passe directement à calculer la composition des gaz sans me poser la question sur le sens (autrement dit, le sens ici est déjà donné (sens a droite) enfin je le pensais)

Merci.

Posté par
anniejeanne
re : equilibre chimique 17-05-11 à 22:12

Lorsqu'on ecrit C2H6 = C2H4 + H2 on impose l'écriture de la constante d'équilibre, du quotient de réaction, la façon de calculer les grandeurs réactionnelles mais on ne sais pas dans quel sens va se faire une évolution chimique.  
Certains n'aiment pas manipuler des avancements négatifs ...donc préfèrent savoir le sens d'évolution pour introduire un avancement dans le sens qui a lieu effectivement ...
Je pense qu'il est plus simple de manipuler un avancement algébrique, il faut juste faire un peu plus attention aux bornes ...  

Posté par
Boltzmann_Solver
re : equilibre chimique 17-05-11 à 22:28

Bonsoir à toutes les deux,

T'as déjà fait ça en première année ?

Déjà, ΔrG° est une fonction de T, ton sujet l'a t'il précisé ? Suivant si on te donne la valeur à 298K ou 900K, tu as des corrections à faire (de type Ellingham par exemple).

Pour les méthodes, rien de plus à dire par rapport à anniejeanne.

Quant à ta question, il est souvent plus facile de donner en sens d'évolution qui lui repose que sur les données initiales que de résoudre un polynôme de degré parfois complexe (plusieurs variables si avancements multiples...). De plus, connaître le sens peut permettre de faire des approximations supplémentaires. Mais d'un point de vue strictement mathématique, ça n'a que peu d'intérêt (je sens que tu aimes bien les maths).

Posté par
lina
re : equilibre chimique 17-05-11 à 23:24

Merci à vous tous les deux de m'avoir répondu...


Et si, sans penser à déterminer le sens de l'évolution de la réaction (pour moi quand je vois la réaction donnée c'est surement vers la droite comme dans la majorité des exercices), je calcule directement la composition des gaz, qu'est-ce que cela donnerait? Pourquoi les résultats seront faux ?



Merci.



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