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Pression en Chimie
Bonjour, voici une question issue d'un sujet du concours Puissance 11 de chimie (2012) :
Je n'ai aucune base dans ce domaine d'étude(pression, en chimie), donc je n'ai aucune idée de la manière de m'y prendre pour répondre à ce type de question. (Vrai ou Faux)
L'Oxyde de méthyle , gazeux se décompose en conduit au cours d'une réaction lente et totale à la formation de méthane
, de monoxyde de carbone
et de
. La transformation est modélisée par l'équation chimique :
On suit la cinétique de cette décomposition à température constante. Pour cela on introduit une mole de dans une enceinte vide, fermée et thermostatée, de volume constant V.
A l'état initial, la pression dans l'enceinte est . Au bout de 10s la pression des gaz contenus dans l'enceinte est
.
a)La pression initiale peut être calculée par
b) A l'état final la pression dans l'enceinte est égale à 1,600 bar.
On définit l'avancement x(t) de la réaction de telle sorte que formé à l'instant t.
c) L'expression de la pression dans l'enceinte à un instant t est
d) Au bout de 10 secondes, l'avancement de la réaction est égal à 0,0125 mol.
Merci
L'équation d'état des gaz parfaits est
Le nombre de moles à l'état initial est donc lié à la pression initiale par:
Il est dit dans l'énoncé que l'expérience est menée à température et volume constants
Lorsqu'il s'est formé moles de
il a disparu moles de
Et il s'est également formé moles de
et de
Donc à cet instant t, il y a dans l'enceinte un nombre de mole de gaz égal à
Et la pression est alors:
La réaction s'arrête lorsque
Enfin, on te dit que
Je crois que tu as tous les éléments désormais pour répondre au QCM
Salut ! Merci de votre réponse !
L'équation d'état des gaz parfaits est PV = nRT
C'est une formule que je dois connaitre par coeur en fait ?
Et on a P la pression , V le Volume, n la quantité de matière, T la Température et R ?
Comme n = 1 mol la question a) est vraie.
b) Je comprend pas comment on arrive à une pression finale. On a la formule de la pression initiale mais c'est la même que que la pression finale?
Dans tous les cas il ne manque pas des valeurs pour faire une application numérique ?
oui tu dois la connaitre par coeur. Ce qui est chouette, c'est qu'en "post bac" tu seras peut être amené à savoir la démontrer !
au début tu as 1 mole dans l'enceinte. A la fin tu en as 3! Donc n est passé de 1 à 3. La pression a été multipliée par 3, n'est ce pas?
J'ai hâte d'être l'année prochaine alors ! (:
Ok donc la quantité de matière va être proportionnelle à la pression.
Donc Pfinal = 1,200 bar
et du coup dans la formule de la a) à quoi correspond R ?
En fait c'est la pression qui va être proportionnelle à la quantité de matière (Température et Volume étant fixés)
R répond au doux nom de "constante des gaz parfaits" (ou qlq chose comme cela)
Quand la température augmente, l'agitation moléculaire/atomique également. D'ailleurs en fait c'est le contraire 
quand l'agitation atomique augmente, la température augmente (la température est la mesure macroscopique de l'agitation microscopique 
)
Cela est consistant avec le fait que la pression et le volume sont proportionnelle à:
- la quantité de matière
- la température
Le coefficient de proportionnalité ... c'est R
Comme souvent la loi PV = nRT a été établie par l'expérience. Puis cette loi s'est trouvée justifiée par d'autres lois, plus fondamentales, puis les maths s'en sont mêlées et en englobant les lois physiques dans des modèles mathématiques et leurs propriétés intrinsèques ont permis d'élargir le champ des prédictions physiques ...
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