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Exercice de calorimétrie en thermochimie.

Posté par
Cruvix
24-02-18 à 11:36

Bonjour tout le monde. Etant en pleine révision de Thermochimie j'essaye de refaire des exercices dont un en particulier celui sur la calorimétrie. Voici l'énoncé.
On fait brûler dans un calorimètre 2 g de saccharose C12H22O11. La masse du calorimètre est 1150 g et celle de l'eau qu'il contient 2200 g. L'élévation de température de l'eau après la combustion est de 3.42 K. Calculer la chaleur de combustion d'une mole de saccharose.
Données: Capacité thermique massique du Cuivre : 389 J.Kg-1.K-1 Capacité thermique massique de l'eau : 4180 J.Kg-1.K-1

Pour résoudre cet exercice je suis parti du fait que le calorimètre est un système isolé donc Qéchangée = 0 . Ensuite je me suis dit que l'on cherche en fait l'énergie libérée par la réaction soit cH, l'enthalpie de combustion du saccharose. Puis j'ai écrit que l'énergie libérée par la combustion plus l'énergie absorbée par l'eau plus l'énergie absorbée par le calorimètre était nulle car système isolé (Qlibérée+Qeau+Qcalo = 0) donc en isolant on a Qlibérée = -Qeau-Qcalo mais dans le cours on a vu que H = Qp à presion constante ce qui m'a amené à écrire Hsaccharose = -Heau-Hcalo.
Mais on a vu aussi que H \xi rH or l'enthalpie de combustion est l'enthalpie standard de réaction de la réaction d'oxydation d'un composé par le dioxygène de l'air donc j'ai mis Hsaccharose\xicH finalement on a :
\xicH = -Heau-Hcalo
puis cH = (-Heau-Hcalo)/\xi.
Et enfin j'ai écrit que H = m*C*T
cH = (-meau*Cmeau*T-mcalo*CmCu*T')/\xi

Mais avec cette relation j'ai un souci c'est que je ne connais pas la variation de température du calorimètre et de plus je pense que j'ai écrit des choses qui ne sont pas correctes. Donc pourriez vous m'aider à me dire si je suis dans le bon chemin pour résoudre l'exerice ou si j'ai écrit de grosses erreurs car je bloque vraiment pour retrouver le même résultat que notre professeur merci d'avance !

Posté par
vanoise
re : Exercice de calorimétrie en thermochimie. 24-02-18 à 17:36

Bonjour
Puisque les évolutions sont isobares une quantité de chaleur reçue est égale à la variation de l'enthalpie du système fermé constitué du calorimetre et de son contenu. Dans l'enseignement supérieur tu as tout intérêt à raisonner sur la variation d'enthalpie puisque l'enthalpie est une fonction d'état. La variation H est la somme de deux termes :
.rHc : produit de l'avancement par l'enthalpie molaire de réaction du saccharose ;
Cp. T produit de l'augmentation de température par la capacité thermique isobare du calorimetre et de son contenu après réaction.
L'évolution étant adiabatique la somme H est nulle.

Posté par
Cruvix
re : Exercice de calorimétrie en thermochimie. 25-02-18 à 09:53

Bonjour merci de ta réponse.
Donc si j'ai bien compris on peut dire que la quantité de chaleur reçue par l'eau est égale à Hsystème et pareil pour l'énergie reçue par le calorimètre ? Et est ce que on peut écrire également que l'enthalpie libérée par le sucre est -Hsystème ?

Posté par
vanoise
re : Exercice de calorimétrie en thermochimie. 25-02-18 à 14:44

Tu n'as pas bien compris. Hsystème =0 car le système évolue de façon à la fois isobare et adiabatique. En écrivant que cette valeur nulle est la somme des deux termes  explicités dans mon message précédent, tu vas pouvoir obtenir l'enthalpie molaire de réaction du saccharose.

Posté par
Cruvix
re : Exercice de calorimétrie en thermochimie. 25-02-18 à 17:08

D'accord Merci beaucoup là j'ai mieux compris. En je me rends compte que je suis parti trop loin



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