Bonjour,

J'ai bientôt mes examens de fin de semestre, dans l'optique de m'y préparer, je refais pas mal d'annales des années passées. Dans la globalité, c'est largement abordable, exception faîte pour cet exercice qui me hante. Je l'ai bien entamé, et je le comprends, mais impossible de le finir.

Voici l'exercice en question et mes avancées :

La promazine D − Br2, médicament neuroleptique de la famille des phénothiazines, interagit avec le diiode I2, en solution benzénique, pour donner un complexe (D − I2) et du dibrome Br2 selon la réaction suivante : D−Br2(aq) + I2(aq) ⇄ D−I2(aq) + Br2(aq)

On donne, à 30 °C :
∆rH°(30°c) = −78, 58 kJ.mol−1   et ∆rG°(30°c) = −16, 93 kJ.mol−1

1 - Calculer l'entropie standard de réaction à 30 ◦C.

∆rG°(T) = ∆rH°(T) - (T×∆rS°(T))

∆rS°(T) =

∆rS°(T) = = - 0,203 kJ.K-1.mol−1 ou - 203,36 J.K-1.mol


2 - Montrer que la constante d'équilibre à 30 ◦C est égale à 829,26.

∆rG°(T)= −RTln(K)

K = = = 829,26


3 - Calculer l'enthalpie libre standard de réaction à 25°C en supposant que ∆rH° et ∆rS° sont constantes dans l'intervalle de température considéré. Quel est le nom de cette approximation ?

Approximation d'Ellingham
∆rH°(298) = ∆rH°(303)
∆rS°(298) = ∆rS°(303)

∆rG°(T) = ∆rH°(T) - (T×∆rS°(T))
∆rG°(303) = ∆rH°(298) - (303×∆rS°(298)) = -78,58 - (303× - 0,203) = - 17,07 kJ.mol−1

4 - Calculer la valeur de la constante d'équilibre à 25 ◦C. Comparer les constantes d'équilibre à 25 ◦C et à 30 ◦C. Que pouvez-vous en conclure ?

K = = = 982,21



5 - A 25°C, lorsque les concentrations initiales des réactifs sont égales à 10−3 mol.L−1 :
(a) Dresser le tableau d'avancement de la réaction en faisant intervenir les concentrations initiales et l'avancement de la réaction xeq en mol.L−1.

	D−Br2(aq)	+ I2(aq)	⇄ D−I2(aq)	+ Br2(aq)
t0 (mol/L-1)	10-3	10-3	0	0
teq (mol/L-1)	10-3  - xeq	10-3  - xeq	xeq	xeq

(b) Donner l'expression de la constante K à l'équilibre en fonction des concentrations initiales et de xeq.

K =
Avec le tableau d'avancement K = =

(c) En déduire la valeur de l'avancement de la réaction à l'équilibre, xeq.

C'est là que je coince, je sais que K(25°C) = 982,21 , je n'ai donc plus qu'une inconnue xeq, mais dans l'état, l'équation me paraît "trop complexe".
En général on a souvent des simplifications ou autres, qui font que le calcul peut en soit être fait de tête, ce n'est pas le cas ici...

J'ai pensé à :
[D-I2]_e + [Br2]_e = [D-Br2]_e + [I2]_e
xeq + xeq = (Ci - xeq) + (Ci - xeq)
xeq + xeq = (10^-3 - xeq) + (10^-3 - xeq)
2xeq = 2×10^-3 - 2xeq
4xeq = 2×10^-3
xeq = 5×10^-4
C'est une conséquence de la loi de la conservation de la matière, mais ça n'a rien à voir avec ce qui est demandé, enfin, je pense que ce n'est pas la démarche attendue...


(d) Déterminer les concentrations des réactifs et des produits à l'équilibre.

6 - Question bonus : Indiquer, en justifiant la réponse, dans quel sens évoluent les concentrations de réactifs et du produit à l'équilibre, lorsque la température croît de 25 ◦C à 30 ◦C.

Pour les questions en gras, je pense pouvoir y répondre sans trop de souci, c'est juste que j'ai du mal à avancer si je n'ai pas de réponse à la question d'avant...


Voilà, merci beaucoup d'avance à qui conque tentera de m'aider !