Bonjour, je suis en révision pour la thermochimie sur l'enthalpie, entropie, enthalpie libre standard. J'espère que vous pourrez m'expliquer deux trois petites méthodes pour ce genre d'exercice ^^". Merci par avance de votre aide
La synthèse industrielle de cyclohexane consiste à hydrogéner le benzène :
C6H6(g) 3H2 -> C6H12(g)
1. A partir des tables, exprimer : rH0(T),
rS0(T),
rG0(T)
a. En admettant que rC0p(T)=0
Avec rC0p(T)=0 je peux dire que
rH0T =
rH0298
rS0T =
rS0298
ainsi rG0T =
rH0298 - T
rS0298
rH0298 =
fH0298
rS0298=
s0298
J'aimerais avoir votre avis concernant déjà pour cette première question avant de continuer :s
b. En tenant compte des capacités calorifiques Cp (indépendantes de T.
2. Application numérique :
a. Calculer rH0,
rS0 et
rG0 à 400 K.
b. Comparer les valeurs numériques obtenues pour les relations simplifiés et pour les relations complètes.
Quelques conseils pour ce genre d'exercices, attention aux unités pour les applications numériques et à taper les bonnes valeurs. Pas de méthode magique en thermochimie malheureusement. Faire des cycles si ça peut t'aider.
rST0=
rS2980 +
rCp0
T0T dt/T
avec rH2980 =
fH2980
rHT0=
rH2980 +
rCp0
T0T dt
avec rS2980 =
S2980
C'est pour la question 2.
Désolé si les formules sont pas jolies
Les valeurs
fHTo (C6H6(g)) =82,930
fHTo (C6H12(g)) =-123.130
fHTo (H2(g) = 0
fSTo0 (C6H6(g))= 269,31
fSTo0 (C6H12(g))= 298,30
fSTo0 (H2(g))= 130,68
Cp(C6H6(g)) = 81,8
Cp(C6H12(g)) = 105,5
Cp(H2(g)) = 28,7
rH4000 =
rH2980 +
Cp0
TT0dT
rH2980 = -206,0x103 JK/mol
Cp0 = -62,4 JK/mol
rH4000 =-212424,8 JK/mol
rS4000 =
rS2980 +
Cp0
TT0dT
rS2980 = -363,05x103 JK/mol
rS4000 = -363068,388 JK/mol
G400 =
rH2980 - T
rS2980 =145013940 JK/mol
G400 =
rH4000 - T
rS4000 =145014922,7 JK/mol
On constate qu'il y a une différence 982,7 JK/mol en négligeant Cp.
Une remarque au passage ... ( je ne vérifie pas les calculs )
Les données ayant au maximum 5 chiffres significatifs ... les résultats seront donnés avec 5 chiffres significatifs au maximum ... soit pour deltarG°l ...14501,4 J/mol ce qui signifie que l'on ne fait pratiquement pas d'erreur en négligeant l'influence des Cp ...Pour les deltarH° on a 3% de différence et pour les deltarS° ... verifie tes calculs car il doit y avoir une erreur ... tes données sont bien trop grandes !
J'ai vérifier mes calculs et je ne vois pas d'erreur, mes valeurs sembles grandes parce qu'elles sont en joules et non en kilojoules peut-être ?
Bonsoir
En effet !
Du coup on a plutôt :
S0298 = 363,05 J/mol/K
S0400 =
= -363,05 + (-62,4)ln(400/298)
=-381,41 J/mol
Ainsi
rG0298 =
rH0298 -
S0298 = -206,06x103 - 400x(-363,05) = -60840 J/mol
C'est bien correct c'est fois-ci ?
OK !
Alors que le calcul précis conduit à -60097J/mol ; l'écart relatif est ainsi seulement de 1,2% ; cela valide ici l'approximation de Ellingham consistant à considérer rH° et
rS° comme indépendants de la température sur tout intervalle de températures ne faisant pas intervenir de changement d'état physique de constituant...
Pour c'est bien :
rS4000 = -363,05 - 62,4x ln (400/298)=-381,41 J/mol
et
rH4000 = -206,06x103 -62,4 (400-298) = -212424,8
Et du coup :
rG400= -212424,8 - (-381,41)x400 = -59860,8 J/mol.
L'écart relatif s'obtient en divisant la différence par l'une des deux valeurs (peu importe laquelle si l'écart est faible)... Multiplie par 100 pour avoir le pourcentage.
Tes calculs de thermochimies sont corrects mais pas ton écart relatif. Je résume :
1° : méthode rigoureuse :
rG°400=
rH°400-400.
rS°400=-59857J/mol
Le très léger écart que j'obtiens par rapport à toi s'explique sans doute par les arrondis : je conserve tous les chiffres de ma calculatrice en mémoire et j'arrondis à 5 chiffres significatifs seulement pour le résultat final.
2° : approximation d'Ellingham consistant à considérer les enthalpies et entropies standard de réactions indépendantes de la température en absence de changement d'état :
rG°400=
rH°298-400.
rS°298=-60840J/mol
écart relatif sur la valeur absolue, exprimé en pourcentage :
Remarque : j'avais commis une erreur d'arrondi dans mon message du 6/12...
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