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équilibre de mélange de gazs parfaits

Posté par
ja7esh
08-04-13 à 23:25

salut à tous,

j'ai un peu de mal avec l'exo suivant ...

On considère l'équilibre chimique 2NO+Br_2\rightleftharpoons 2 NOBr

Ceci nécessite la connaissance des pressions partielles de chacun des composants. Pour cela, un récipient indéformable de 1,057 L d'où on a éliminé l'air est rempli de NO à 300 K sous une pression de 17,7 cm Hg. On y introduit ensuite 0,704 g de dibrome (MBr2 = 160 g.mol-1) et on porte la température à 323 K. Une fois l'équilibre établi, la pression est égale à 23 cm Hg (on a alors un mélange de NO,Br2, NOBr ). Quelles sont alors les pressions partielles des divers constituants. En déduire la valeur de la constante, à 323 K, de l'équilibre ci-dessus.

Alors ce que j'ai fait :

Avant de faire monter la température on a :
n_{NO}=\frac{P_0V_0}{RT_0}=0.01 mol
et
n_{Br_2}=m_{Br_2}/M_{Br_2}=0.0044 mol

mais après c'est un peu le trou noir car je n'ai pas fait de chimie pendant 5 ans et j'ai un peu oublié ce que je savais sur les équilibres de réaction ...

pour le calcul des pressions partielles, je pense il suffit d'avoir les quantités de matière de N0 et Br2 à l'état final, puis on se sert de la pression totale pour déterminer la pression du produit .. ?

Enfin je ne sais plus trop comment faire avec ces histoires d'avancement, si quelqu'un pouvait me filer un coup de main ça serait sympa !

Merci

Posté par
Iamat
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 08:49

Salut,



On sait que initialement on a 0.01 moles de NO et 0.0044 moles de Br2 (je n'ai pas vérifié je te fais confiance)

Comme le volume molaire Vm ne dépend pas du gaz, on sait que

VBr2=nBr2*Vm
VNO=nNO*Vm
VNOBr2=NOBr2*Vm

Vtot= nBr2*Vm + nNO*Vm + NOBr2*Vm = Vm*(nBr2 + nNO+ NOBr2)

on sait que 2NO+Br_2\rightleftharpoons 2 NOBr

donc si nNOBr2 = x
alors nNO= nNO ini - x   et nBr2 = NBr2 ini - x/2

donc

Vtot = Vm*(nBr2 + nNO+ NOBr2)
     = Vm*( NBr2 ini - x/2 + nNO ini - x + x)
     = Vm*( NBr2 ini - x/2 + nNO ini)

donc Vm= Vtot/ ( NBr2 ini - x/2 + nNO ini)

Or PV = nRT

Donc Vm = RT/P

donc RT/P = Vtot/ ( NBr2 ini - x/2 + nNO ini)

On peut donc déterminer x qui correspond à nNOBr2
Puis nNO= nNO ini - x   et nBr2 = NBr2 ini - x/2

Puis les pressions partielles

Posté par
Iamat
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 08:51

Salut,



On sait que initialement on a 0.01 moles de NO et 0.0044 moles de Br2 (je n'ai pas vérifié je te fais confiance)

Comme le volume molaire Vm ne dépend pas du gaz, on sait que

VBr2=nBr2*Vm
VNO=nNO*Vm
VNOBr2=NOBr2*Vm

Vtot= nBr2*Vm + nNO*Vm + NOBr2*Vm = Vm*(nBr2 + nNO+ NOBr2)

on sait que 2NO+Br2 <=> 2 NOBr (je pensais que ça apparaîtrait comme dans ton message)

donc si nNOBr2 = x
alors nNO= nNO ini - x   et nBr2 = NBr2 ini - x/2

donc

Vtot = Vm*(nBr2 + nNO+ NOBr2)
     = Vm*( NBr2 ini - x/2 + nNO ini - x + x)
     = Vm*( NBr2 ini - x/2 + nNO ini)

donc Vm= Vtot/ ( NBr2 ini - x/2 + nNO ini)

Or PV = nRT

Donc Vm = RT/P

donc RT/P = Vtot/ ( NBr2 ini - x/2 + nNO ini)

On peut donc déterminer x qui correspond à nNOBr2
Puis nNO= nNO ini - x   et nBr2 = NBr2 ini - x/2

Puis les pressions partielles

Posté par
ja7esh
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 09:17

salut,

merci pour ta réponse très claire ! du coup comment faire pour déterminer la valeur de la constante d'équilibre K ? je ne me souviens plus trop ? est-ce [BrNO]²/[NO]²[Br2] ?

merci

Posté par
Iamat
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 09:26

mais pour aussi c'est vieux mais je le mettrais dans l'autre sens car Ka = h*base/acide,

dans H+ + Base <=> acide

ou Ke = h*[OH-]


dans H+ + OH- <=> H20


donc plutôt  [NO]²[Br2]/[BrNO]²

Posté par
ja7esh
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 09:41

Ah ouais là je suis assez largué je dois dire,c'est quoi ce "h" ? pourquoi tu écris l'équation avec H2O ? Comment tu détermines que la base c'est ça ?

merci

Posté par
Iamat
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 09:45

Ka est la constante d'acidité pour les réaction acido basique du type
H+ + Base <=> acide
Ka s'écrit h*base/acide,

Ke = h*[OH-], c'est la constante d'équilibre de l'eau pure qui montre qu'il ya toujours des ions H+ et OH- en solution

On constate que ces constante d'équilibre qui n'ont rien à voir avec ton sujet s'écrivent toutes K=réactifs/produits

Donc je pense que K= [NO]²[Br2]/[BrNO]²

Posté par
ja7esh
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 09:54

ah ok, mais là vu qu'il s'agit d'un mélange gazeux c'est valable ? enfin je ne sais pas trop comment déterminer réactifs/produits dans le cadre d'un équilibre comme ça pour écrire le K ?

merci

Posté par
Iamat
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 10:09

c'est aussi vieux pour moi donc je ne suis pas sûr que K s'écrit toujours réactif sur produits

Mais il est certains que réactifs = NO et Br2
et que produits = NOBr

Posté par
ja7esh
re : équilibre de mélange de gazs parfaits 09-04-13 à 10:14

ouais c'est ce que je me dis  parce que c'est écris

Citation :
est rempli de NO à 300 K sous une pression de 17,7 cm Hg. On y introduit ensuite 0,704 g de dibrome


en tout cas merci beaucoup pour ton aide ça m'a bien aidé !



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