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Thermochimie et enthalpie de réaction
Bonjour,
J'ai un exercice de chimie dont je ne comprend pas toute la résolution.
On considère la réaction suivante :
(où tout les composants sont solides, sauf H2O).
Elle se fait de manière totale et adiabatique. On mesure une élévation de la température et on introduit initialement 1 mole de
et 5 de
.
On me donne les capacités massiques molaires des réactants suivants :
,
,
J'ai donc montré dans un premier temps sans soucis que le était limitant, pour ensuite déterminer l'enthalpie standard de réaction associée à cette réaction, ce que je n'arrive pas trop...
Déjà, selon les cours, j'ai trouvé plusieurs notations pour la même formule :
-
-
Avec T_i la température initiale, T_f la finale.
(ou alors ce sont deux formules différentes ? Mais il me semble qu'elle sont identiques)
Je sais que le membre de gauche de ces formules sont nuls car adiabatique, mais mon incompréhension vient du membre de droite :
- Pourquoi considérer ? (et pas celle de la température finale si c'est l'état final de la réaction ?)
-C'est ou
ou c'est la même chose ? Pour mon calcul, j'ai choisi de prendre
en considérant que l'avancement "s'arrête" lorsque le réactif limitant est épuisé, que j'ai obtenu donc de cette manière :
. Mais la correction que j'ai trouvé utilise directement
, ce que divise le résultat par deux... D'où mon incompréhension.
Voilà, j'espère avoir été assez clair.
Je vous remercie par avance !
L'enthalpie étant une fonction d'état, il faut envisager pour passer de l'état initial réel à l'état final réel le chemin fictif suivant :
réaction à température Ti fixe et pression fixe
élévation isobare de température des constituant dans leur composition après réaction. en notant Cp la capacité calorifique isobare du système dans sa composition finale, la formule est :
L'évolution étant isobare : 
H=Q
L'évolution étant adiabatique : Q=0.
Tu obtiens la température finale en posant : H=0.
Tu as tout intérêt à raisonner à partir de l'avancement et à remplir proprement un tableau d'avancement ; ce que ne font pas nécessairement certains corrigés anciens.
Je vous remercie pour ces explications.
Voici le tableau d'avancement :
| 2Ca3Si05 | 6H20 ->td]
[td][Ca3Si2O7,3H20] | 3Ca(OH)2 | ||
| Etat initial | 1 | 5 | 0 | 0 |
| Etat intermédiaire | 1-2x | 5-6x | x | 3x |
| Etat final | 0 | 2 | 0,5 | 1,5 |
Avec xfinal = 1/2 Est-ce bien ça le
Finalement, je ne comprend toujours pas ces formules :
Comment calculer
Pourquoi les coefficients stœchiométriques ne sont-ils pas considérés ?
(Il y a eu un décalage des réactants sur la première ligne du tableau, dernière colonne c'est 3Ca(OH)2 et avant dernière c'est [Ca3Si2O7,3H20])
Relis bien mon premier message. La variation d'enthalpie du système est la somme de deux termes :
1. Le terme correspondant à la réaction à Ti fixe . Revois bien la définition de rH°. Elle fait intervenir les enthalpies molaires et les coefficients stoechiometriques algébriques . Tu peux vérifier que son produit par l'avancement correspond bien à la variation d'enthalpie lors de la réaction à Ti fixe.
2. Le terme correspondant à l'échauffement isobare des constituants présents après réaction. La formule fournie est correcte. Cp se calcule en multipliant les valeurs molaires par les quantités qui figurent à la dernière ligne de ton tableau d'avancement.
Merci pour votre réponse.
J'avais bien compris ce que vous aviez dit, je vous rassure, c'était très clair. C'est moi cependant qui ne l'a pas été apparemment.
J'ai bien tenu ce raisonnement pour déterminer la formule que vous m'aviez redonné. J'avais trouvé la seconde avec le n au lieu du dans la correction justement.
J'ai donc résolu l'exercice de mon côté et trouvé c'est qui est donc deux fois ce que me donne la correction (n = quantité de matière de Ca3Si05 consommé = 1). Donc c'est bien le corrigé qui est faux d'après ce que vous me dites.
Je vous remercie pour l'aide que vous m'avez apporté ! Je comprend mieux maintenant.
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