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Equilibres binaires liquide -vapeur

Posté par
rominai25
27-09-17 à 22:09

Bonjour, j'aurais besoin de votre aide pour des exercices sur les équilibres binaires liquide-vapeur.   Je met toujours l'énoncé et mes réponses ensuite, c'est ma manière de procéder. Je précise que je ne cherche pas à avoir une réponse sans chercher. Merci par avance de votre aide.

Les liquides A et B donnent des solutions idéales. La pression de vapeur d'un mélange de 1 mol de A et 2 mol de B est 0,5 atm à 70°C. L'addition, à cette solution, de 3 mol de A augmente la pression de vapeur de la solution, qui, à 70°C, atteint la valeur de 0,7 atm. Déterminer les valeurs de P°A et P°B.

1 atm = 105 Pa
0,5 atm correspond 50 000 Pa
0,7 atm correspond 70 000 Pa

xa = 4 mol
xb = 2 mol

Solutions idéales donc  :
Pa = Pa°xa
Pb = Pb°xb

or xa = na/(na+nb)
xb = nb/(na+nb)

La pression d'ébullition est égale à la somme des pressions partielles (Pa et Pb).

Pa + Pb = Pa°xa + Pb°xb
((Pa + Pb)/xaxb)) = Pa° + Pb°

Système à deux équations :
Pa° = ((Pa + Pb)/xaxb)) - Pb°
Pa + Pb = ((Pa + Pb)/xaxb))xa + Pb°xb

Ainsi Pb° =( (Pa+Pb)- ((Pa + Pb)/xaxb))xa)(1/xb
Pb° = 30000
Par conséquent Pa° = 15000 Pa

J'ai pris Pa = 70 000 Pa car on à changé sa quantité et donc sa pression et Pb = 50 000 Pa

Posté par
vanoise
re : Equilibres binaires liquide -vapeur 27-09-17 à 23:08

Citation :
1 atm = 105 Pa

Malgré mes messages précédents, tu continues à confondre bar et atmosphère !
Comme déjà expliqué, il n'est pas nécessaire dans ce type de problème de convertir les pressions en pascals puisque seuls des rapports de pression interviennent.

Posté par
rominai25
re : Equilibres binaires liquide -vapeur 28-09-17 à 07:10

Oh oui ! Excusé moi c'est l'habitude qui veut ça. Je vais corriger cette conversion pas utile ici.

Posté par
rominai25
re : Equilibres binaires liquide -vapeur 28-09-17 à 11:56

Pa + Pb = Pa°xa + Pb°xb
(\frac{Pa + Pb}{xbxa}) = Pa° + Pb°

Pa° =( \frac{Pa + Pb}{xaxb} )- Pb°
Pa + Pb = (\frac{Pa + Pb}{xaxb})xa + Pb°xb

Ainsi\;   Pb°= (Pa + Pb - (\frac{Pa +Pb}{xbxa})\frac{1}{xb}) = Pb°

Pb = 1,125 atm

Posté par
vanoise
re : Equilibres binaires liquide -vapeur 28-09-17 à 14:00

Bonjour
Tu te débrouilles vraiment très bien avec TeX : bravo !
Concernant le contenu, je crois que tu te compliques la vie ; il suffit d'appliquer deux fois la loi de Raoult ; tu obtiens ainsi un système de deux équations à deux inconnues facile à résoudre.

Cas n° 1 :

P=x_{A}.P_{A}^{0}+x_{B}.P_{B}^{0}\quad avec\quad x_{A}=\frac{1}{3}\quad;\quad x_{B}=\frac{2}{3}

En laissant les pressions exprimées en atm, après multiplication par 3 des coefficients :

1,5=P_{A}^{0}+2P_{B}^{0}

Cas n° 2 :
méthode analogue avec : x_{A}=\frac{2}{3}\quad;\quad x_{B}=\frac{1}{3}

Toujours en multipliant par 3 les coefficients et en laissant les pressions exprimées en atm :

2,1=2P_{A}^{0}+P_{B}^{0}

Je te laisse terminer...

Posté par
rominai25
re : Equilibres binaires liquide -vapeur 28-09-17 à 20:11

2,1 = 2Pa° + Pb°
1,5 = Pa° + 2Pb°

2,1 - 2Pa° = Pb°
1,5 = Pa° + 2(2,1-2Pa°)

1,5 = Pa° + 4,2 - 4Pa°
 \frac{1,5 - 4,2}{1-4}= Pa°

Ainsi Pa° = 0,9

Pour Pb° = 0,3
2,1 - 2 x 0,9 = 0,3

Parcontre je comprends pas pourquoi pour le deuxième cas on a gardé ces valeurs de xa, pourtant on ajoutait 3 mol de A en plus ?

Posté par
vanoise
re : Equilibres binaires liquide -vapeur 28-09-17 à 21:28

Citation :
Parcontre je comprends pas pourquoi pour le deuxième cas on a gardé ces valeurs de xa, pourtant on ajoutait 3 mol de A en plus ?

Tu ne m'as pas bien lu : xA passe de 1/3 à 2/3 d'un cas à l'autre ! Sauf erreur de ma part :

\frac{1+3}{6}=\frac{2}{3}
 \\
Attention aux unités !

Posté par
rominai25
re : Equilibres binaires liquide -vapeur 28-09-17 à 22:12

On avait au départ 1 mol de A + 3 mol ensuite soit 4 pour le 2 cas
xa = \frac{(1+3)}{(1+3)+2} = 4/6 = 2/3
xb = \frac{2}{(1+3)+2} = 2/6 = 1/3
J'ai compris !

Pb° = 0,3 atm
Pa° = 0,9 atm
Voici pour les unités

Posté par
vanoise
re : Equilibres binaires liquide -vapeur 28-09-17 à 22:14

OK !



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