Bonjour je suis bloqué dans un exercice de thermochimie et j'espère que vous pourrez m'aider voila l'énoncé
Quelle masse d'urée ( masse molaire 60 g mol) doit être dissoute dans 100 g d'eau pour diminuer la pression de vapeur de 5% ?
Quelle sera la molarité de la solution ?
Mon principal problème étant la pression de vapeur, je ne sais pas si c'est la même chose que la pression de vapeur saturante et je ne vois pas le rôle que jouerai une pression de vapeur alors que l'énoncé fait référence à de l'eau liquide je ne sais donc pas si je suis dans le cas d'un gaz ou d'un liquide ou bien les deux
Merci d'avance pour vos réponses
Bonjour
Il s'agit de déterminer l'abaissement de la pression de vapeur saturante du solvant (ici l'eau) par ajout d'une faible quantité de soluté (l'urée). Le résultat est connue sous le nom de loi de Raoult... L'abaissement relatif est égal à la fraction molaire du soluté.
A toi de mettre cela en équation.
Merci de répondre a mes questions cependant quelque chose m'échappe
vous dites que l'abaissement relatif est égal a la fraction molaire
cependant la loi de Raoult ne fait pas référence à un abaissement relatif elle est bien
donné par PpartA= XA x Psat A
ou bien l'abaissement relatif ( donc ce que je cherche ) est la fraction molaire ?
Pourriez vous me donner d'avantages d'explications ?
merci
Soit un mélange homogène idéal de deux substances A et B. La loi de Raoult conduit dans le cas général à l'expression suivante de la pression de vapeur saturante du mélange :
avec : : fraction molaire du composé A ;
: fraction molaire du constituant B ;
et
sont les pressions de vapeur saturantes des constituant A et B purs.
Cas particulier où A est un solvant assez volatil comme l'eau et où B est un soluté extrêmement peu volatil comme l'urée. On peut en très bonne approximation considérer la pression de vapeur saturante de l'urée comme nulle. La pression de vapeur saturante de la solution s'écrit ainsi :
Je te laisse le soin des intermédiaires de calculs. On montre facilement que l'abaissement relatif de la pression de vapeur saturante du solvant, par rapport au solvant pur est égal à la fraction molaire de soluté.
Merci j'ai compris la démonstration il faut dire que l'énoncé aurait pu précisé le fait que l'urée a une pression de vapeur saturante nulle ça fait 2h que je cherche le Pression de vapeur de l'urée
enfin je connais PsA mais pas Ps donc je sais pas trop comment faire pur trouver xb et même si j'y arrive je dois encore trouver la masse de l'urée
J' ai pensé a une solution mais je crois pas que c'est juste
enfin voila
on a pour trouver xb j'ai utilisé la formule que vous m'avez indiquer
en prenant 3170 pour PsA
et du coup pour Ps( et c'est la ou je pense que mon raisonnement ne tient pas la route)
j'ai dit qu'on voulait abaisser la pression de vapeur d'eau de 5% et que c'est possible que lorsque l'on dissout de l'urée donc j'ai fais 5% de 3170 j'ai pris 3011.5
j'ai trouvé xb=0.05 donc xa=0.95
puis avec la formule de la fraction molaire xa=na/ntot et le nombre de mol d'eau j'ai trouvé le nombre de mol total c'est a dire 5.84 mol
j'ai multiplié ce nombre par 0.05 pour avoir le nombre de mol d'urée en utilisant la fraction molaire mais cette fois xb=nb ntot
et j'ai trouvé 0.292 que j'ai multiplié par la masse molaire de l'urée ( 60 g mol )
et donc j'ai trouvé 17.52g d'urée
bon a mon avis mon Ps et faux donc tout ça aussi mais bon on sait jamais merci d'avance pour votre réponse
Tu n'as pas besoin des pressions de vapeur saturante ! Diminuer la pression de vapeur saturante de 5% signifie que la diminution relative de pression de vapeur saturante vaut 5% ! C'est aussi simple que cela !
La fraction molaire de l'urée dans la solution est tout simplement 0,05.
Pour un mélange de 100mol, tu as donc une masse de 5 x 60g d'urée et une masse de 98 x 18g d'eau. Tu peux en déduire la proportion massique en urée.
Pour la concentration molaire en urée, il faudrait en toute rigueur connaître la masse volumique de la solution. Peut-être qu'ici, compte tenu de la concentration en urée assez faible (pas très faible), il est possible de considérer que la solution a sensiblement même masse volumique que l'eau pure mais il s'agit d'une approximation de qualité assez moyenne ...
Je n'ai pas tout compris mes calculs sont justes ou faux ?
parce que j'ai aussi trouvé 0.05% pour xb
j'aurais donc pu déduire xb juste en connaissant les 5% ?
j'avoue que j'ai du mal a comprendre
Pouvez vous me réexpliquer
merci pour votre patiente
Par définition, la diminution relativede pression de vapeur saturante est le rapport :
J'ai démontré précédemment que cette diminution relative est égale à la fraction molaire en urée. On obtient donc directement, sans connaître la pression de vapeur saturante de l'eau pure :
soit
Si on raisonne sur un mélange de 100moles, le mélange contient 5moles d'urée et 95moles d'eau. La masse d'urée est donc de (5x60)=300g pour une masse totale de mélange égale à (5x60+95x18)=2010g. Cela correspond à une proportion massique d'urée dans la solution de 14,9%. En supposant que la masse volumique de la solution est très proche de celle de l'eau (pas sûr que cela soit vrai...), le volume des 2010g de solution est de 2,01L. La concentration molaire en urée (molarité) est ainsi d'environ :
Merci je comprend mieux
J'ai encore trois question
c'est bien vous qui avait choisis de raisonnez sur un mélange de 100 mol ? Dans mon énoncé rien ne me dit de raisonner sur 100 mol puisque j'ai 100g d'eau
ma dernière question est un peu plus technique je voulais savoir si la pression de vapeur c'est bien différent de la pression de vapeur saturante (j'ai vu que c'était le cas en allant voir sur internet ) qu'est que vous en pensez ?
et dans tout ça je voulais savoir si la pression partiel s'applique uniquement aux gaz
Merci d'avance pour vos réponses
1° : il s'agit d'obtenir au final des proportions. On peut donc raisonner sur n'importe quelle quantité de mélange, pourvu que l'on respecte les valeurs des fractions molaires.
2° : Ton exercice porte manifestement sur la loi de Raoult. Dans ce contexte particulier, il est clair qu'il s'agit de pression de vapeur saturante. Ton énoncé est imprécis car, dans le cas le plus général, parler de pression de vapeur est strictement équivalent à parler de pression d'un gaz puisque gaz et vapeur désignent physiquement exactement le même état. Or, un gaz n'est pas nécessairement en équilibre avec sa phase liquide. Par habitude, on emploie de préférence le mot gaz pour les corps qui sont à l'état gazeux à 0°C sous une atmosphère et le mot vapeur pour les autres corps. On parle de gaz en parlant de l'air, on parle de vapeur en parlant de l'eau, du benzène, de l'octane....
3° La pression partielle se définit pour un gaz ou une vapeur appartenant à un mélange de gaz ou de vapeurs.
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