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exercice de thermochimie BCPST
Bonjour,
je vous fais part de mon exercice:
Le carbonate de calcium se dissocie selon la réaction CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
1/Déterminer la variance du sytème. L'interpréter. Quelle est la valeur si l'état d'équilibre est réalisé en partant de carbonate de calcium seulement?
2/A 1100K, on introduit n=0.1mole de carbonate de calcium dans un réacteur initialement vide de volume V. L'enthalpie libre de réaction à cette température vaut 14.7 103kJ.mol-1. Déterminer la valeur de la constante d'équilibre à 1100K.
3/Om impose V=10L. Montrer que le système évolue. Déterminer la composition du système dans l'état final et la pression régangt dans le réacteur.
4/On impose maintenant un volume V=100L. Déterminer la composition du système dans l'état final et la pression régnant dans le réacteur.
5/Donner l'allure de la courbe de variance de pression P dans le réacteur en fonction de son volume.
Alors voici mes réponses:
1/ la varianc d'après la formule de gibbs est : v=2+c-fi-r-q.
ici c=3 fi=3 car un solide est seul dans sa phase r=1 et q=0 car un seul élément gazeux donc v=1
interprétation: l'observateur n'a besoin de fixer quun seul paramètre intensif pour connaître l'état d'équilibre du système (T,P ou Xi)
Pour le fait de partir avec le carbonate seulement je pense dire que V=1 ça ne change pas les paramètre de V... mais je ne suis pas sûre
2/ j'ai utilisé la loi d'action de masse: 
rG0=-RTln(K) (mais je n'ai pas fait l'application numérique)
3/ Je ne vois pas du tout comment montrer que le système évolue :s
Merci d'avance pour votre aide et bonne soirée à tous.
1) la variance vaut 1 . Il n'y a que 2 facteurs pour cet équilibre T et P ( pas de Xi ici )
Si on part de CaCO3 seul cela ne change rien.
2) deltarG° = -RT Ln K ... faire attention aux unités ! ( K est de l'ordre de 1 pour t voisine de 1000°C si mes souvenirs sont bons )
3)et 4 ) départ 0,1 de CaCO3 . Le système ne peut qu'évoluer car le quotient de réaction est nul et est donc < K
équilibre 0,1 - x mol de CaCO3 , x mol de CaO et x mol de CO2 . On suppose que l'équilibre est atteint et on calcule alors x car K = PCO2 = x RT/V ( attention quand même aux unités ) .
Attention il faut que x soit inférieur ou égal à 0,1 pour qu'il y ait équilibre . Si on trouve x>0.1 en réalité on aura x = 0,1 et il n'y aura plus de CaCO3 et la constante d'équilibre n'a pas lieu d'etre vérifiée.
bonjour
2/ je trouve K=0... car rG0/(-RT)=-14,7.106/(8,314.1100)=-1607 et donc quand on passe à l'exponentielle je trouve K=0 est ce normal?
3/ du coup comme j'ai K=0 et Q=0 le système serai déjà à l'équilibre or on nous demande de montrer qu'il évolue...
4/ de même pour la question 4 on nous demande encore de montrer qu'il a évolution ce qui va dans le sens inverse de ce que vous affirmez.
Merci de votre aide
On ne doit pas trouver K = 0 dans ce domaine de température ... je pense que deltarG° vaut 14,7 kJ/mol (14,7.10^3 J/mol) ... il faut verifier ton enoncé .
Cet exercice est un exercice très classique. Je pense que deltarG° = 14,7 kJ/mol donne tout son sens à la suite des questions de l'exercice ...avec une difference entre V = 10L et V = 100L etc ...
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