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Equilibre de dissociation

Posté par
Wicayth
29-10-17 à 13:43

Bonjour
J'ai un DM à rendre pour la rentrée, et je bloque sur l'un des exercices. Pourriez-vous m'aider svp?

3- Equilibre de dissociation:

A 300 K, la constante d'équilibre N2O4(g)=2NO2(g) est K=0,166. L'état d'équilibre peut être caractérisé par la valeur du coefficient de dissociation. = \frac{quantite N_{2}O_{4} dissociee}{quantite N_{2}O_{4} initiale}

1- Quelle est la valeur de à 300 K:
a) sous la pression totale de 1 bar?
b) sous la pression totale de 0,2 bar?

2- Sous quelle pression serait-il égal à 0,99?
Monter que la mesure de la densité (par rapport à l'air) du mélange gazeux en équilibre pourrait permettre ce connaitre la valeur de .


Avec un tableau d'avancement, si je pose n(N2O4(g))0 = n0, je trouve à l'équilibre n(N2O4(g))=n0-n(N2O4(g))dissocié et n(2NO2)=2n(N2O4(g))dissocié

Or = \frac{quantite N_{2}O_{4} dissociee}{quantite N_{2}O_{4} initiale}, on a donc n(N2O4(g))dissocié=n0.

PV=ntRT, où P la pression totale et nt la quantité de matière totale.

nt = \frac{PV}{RT}

or nt= 2*n0* + n0(1-)
nt= n0(+1)

On a donc = \frac{PV}{RT*n0} -1

Je bloque à partir d'ici car il me manque des données pour l'application numérique, je ne sais pas si j'ai appliqué la bonne méthode avec les données mises à ma disposition (car je n'ai pas encore touché à la constante d'équilibre K).

Voila, merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Equilibre de dissociation 29-10-17 à 13:53

Bonjour
Ton début de raisonnement sur le tableau d'avancement est correct mais ensuite, il faut utiliser le fait qu'à l'équilibre, le quotient de réaction est égal à la constante d'équilibre. Il est assez facile d'exprimer le quotient de réaction Qr en fonction de , P (pression totale) et P° (pression standard de 1bar).
La suite est seulement "calculatoire". Je te laisse réfléchir à tout cela. Poste à nouveau si tu bloques quelque part...

Posté par
Wicayth
re : Equilibre de dissociation 29-10-17 à 15:18

Bonjour
J'ai essayé de calculer Qr de la sorte:

Qr= (\frac{P_{i}}{P_{0}})^{v_{i}}, avec Pi = \frac{n_{i}}{n_{t}}*Pt.

J'ai cependant un doute au niveau de la quantité de matière de NO2.

En effet, j'avais écrit n(2NO2)=2**n0.

Dans ce cas dans l'expression de Qr, dois-je prendre n(NO2)=*n0, puis élever au carré?

Posté par
vanoise
re : Equilibre de dissociation 29-10-17 à 15:42

Tu es sur la bonne voie...

P_{NO2}=\frac{2\alpha}{1+\alpha}\cdot P_{t}\quad;\quad P_{N2O4}=\frac{1-\alpha}{1+\alpha}\cdot P_{t}

Tu vas obtenir une équation du second degré pour l'inconnue a.
Tu étudies ici l'influence de la pression totale sur la valeur de à T fixe. Tu devrais vérifier la loi de modération de Le Chatelier.



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