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Thermodynamique : Enthalpie de réactions

Posté par
TheBartov 19-05-13 à 12:13

Bonjour;

J'ai un exercice de Thermo à faire, mais je ne trouve pas le résultat demandé en cours, donc, je me demandais si quelqu'un pouvais juste me mettre sur la bonne voie !

On nous demande de calculer l'enthalpie standard de formation du bromure d'iode IBr(g) à 50°C et à 114°C. Voila les données :

\large \Delta_fH°_{IBr(g)}(25°C)=41,26 kJ.mol^{-1} \\ \Delta_{sublimation}H°_{I_2}(114°C)= 62,36 kJ/mol \\ \Delta_{vaporisation}H°_{Br_2}(59°C)=30,13 kJ/mol \\ cp_{gaz*dia}=32.7 J.K^{-1}.mol^{-1} \\ cp_{Br_2(l)}=72.0 J.K^{-1}.mol^{-1} \\ cp_{I_2(s)}=55.6 J.K^{-1}.mol^{-1} \\

Voilà comment j'ai procédé :

On a le réaction standard :

\large \frac{1}{2}I_2(s)+\frac{1}{2}Br_2(l) \to IBr(g)  \Delta_fH°_1

On utilise la loi de Kirchhoff :

\large \Delta_fH°_1(50°C)=\Delta_fH°_1(25°C)+\int_{25}^{50} \Delta_fCp° dT       avec   \Delta_fCp°=\sum_i v_iCp_i \\ \to \Delta_fH°_1(50°C)=\Delta_fH°_1(25°C)-\frac{1}{2}[cp_{Br_2(l)}+cp_{I_2(s)}=55.6]\times25=39,99 kJ/mol

Cependant il faut trouver EXACTEMENT 40,48 kJ.mol-1 (le prof nous a déjà donné les réponses)

et pour 114° je ne vois pas comment faire... :/ et il faut trouver -6.67 kJ.mol-1 :/

Merci de votre précieuse aide, bonne fin de weekend à vous

Posté par
PerArGalre : Thermodynamique : Enthalpie de réactions 19-05-13 à 14:37

Bonjour,

Pour la première question, ton erreur est du type "étourderie" je pense: tu oublies la variation d'enthalpie de la mole de IBr entre 25°C et 50°C


\Delta_fH°_1(50°C)=\Delta_fH°_1(25°C)+ [Cp_{gazdia}-\frac{1}{2}(Cp_{Br_2(l)}+Cp_{I_2(s)})]\times \Delta T = 4,126.10^3 + (32,7 -\frac{1}{2}(72 + 55,6)] \times 25 = 40,483 kJ/mol  

Posté par
PerArGalre : Thermodynamique : Enthalpie de réactions 19-05-13 à 14:42

Pour la 2ème question, tu utilises également la loi de Kirchhoff, mais en n'oubliant pas qu'à 114 °C l'iode est à l'état gazeux et le brome à l'état liquide il faut donc intégrer dans ton cycle les enthalpies de chgt d'état.

Est ce plus clair?

Posté par
TheBartovre : Thermodynamique : Enthalpie de réactions 19-05-13 à 15:05

Ah... je ne savais pas qu'il fallait compter la capacité du gaz. Merci beaucoup =)

Pour la seconde question, on utilise la loi de Kirchhoff, fH°(114)=fH°(25)+chg etatH°i+fCp° ? Ou on doit aussi intégrer les enthalpie de changment d'état ??

EN tout cas, merci pour votre aide !!

Posté par
PerArGalre : Thermodynamique : Enthalpie de réactions 19-05-13 à 16:34

Re-

Citation :
je ne savais pas qu'il fallait compter la capacité du gaz.


Il faut bien se représenter les relations de Kirchhoff comme un cycle (ce qu'elles sont d'ailleurs!)

Tu ramènes tes réactifs aux conditions standard (ici 25°C) tu "fais" la réaction aux conditions standard, et tu ramènes tes produits de réactions (ici le gaz IBr) aux conditions de températures requises (ici 50°C)

Citation :
Ou on doit aussi intégrer les enthalpie de changment d'état ??


Je ne suis pas sûr de comprendre le sens de ta question, mais là encore il faut se représenter un cycle:

A 114°C tes produits de réactions sont:

- gazeux pour l'iode
- liquide pour le brome

A 25°C (aux conditions stds donc):

- l'iode est solide (il se sublime à 114°C)
- le brome est liquide (il se vaporise à 59°C)

Donc

1e étape: solidification de I2 à 114°C
2e étape: on ramène les produits de réaction à 59°C
3e étape: on condense Br2 à 59°C
4e étape: on ramène les produits de réaction de 59°C à 25°C
5e étape: on fait réagir dans les conditions standards
6e étape: on amène la température des produits de réactions (IBr gazeux) à 114°C

7e étape: on sort sa calculette ...    


Posté par
TheBartovre : Thermodynamique : Enthalpie de réactions 20-05-13 à 13:05

Ah, ok, je vois

Donc si je comprends bien on a :

\large \Delta_fH°_1(114°C)=-\Delta_{sublimation}H°_{I_2}(114°C)+cp_{gazdia}(59-114)+cp_{I_2(s)}(25-114)-\Delta_{vap}H°_{Br_2}(59°C)+cp_{Br_2(l)}(25-59)+\Delta_fH°_1+cp_{gazdia}(114-25) \\ =-62,36k+32,7(59-114)+55,6(25-114)-30,13k+72,0(25-59)+41,26k+32,7(114-25)

Je trouve un résultat aberrant.. :/ Help ! (il faut encore appliquer les coef stœchiométrique non ?

Posté par
PerArGalre : Thermodynamique : Enthalpie de réactions 20-05-13 à 13:48

Re-,

Citation :
il faut encore appliquer les coef stœchiométrique non


Bien sûr!!!

L'enthalpie est une fonction d'état d'un système et ton système est ici composé de 1/2 mole de I2 et de 1/2 de Br2 qui se transforment en 1 mole de IBr.

Tu y es presque ... qlq 0,5 à droite et ce sera bon!

Posté par
TheBartovre : Thermodynamique : Enthalpie de réactions 20-05-13 à 13:55

Merci beaucoup PerArGal, grâce à vous, j'ai enfin compris

Bonne fin de journée à vous, et bonne semaine !

Posté par
PerArGalre : Thermodynamique : Enthalpie de réactions 20-05-13 à 14:12

No Soucy! Plus facile à expliquer que le théorème d'Ampère ... quoiqu'aussi passionnant


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