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Valider des résultats expérimentaux

Posté par
bodona
15-11-20 à 21:42

Bonsoir,
J'ai un doute sur les résultats obtenu à un exercice, voici l'énoncé :
Le chlorure de benzène diazonium en solution acqueuse se décompose dès que la température est supérieure à 10°C. Le diazote formé, très peu soluble dans l'eau, se dégage. La mesure du volume dégagé à température et sous pression constantes, permet de suivre le déroulement de la transformation. On dispose d'une solution contenant 10g de chlorure de benzène diazonium par litre. La concentration C(t) en chlorure de benzène diazonium est calculée à partir du volume de diazote mesuré.
On opère à 17°C et on utilise 100 ml de solution.
Le volume de diazote VN2 est mesuré à la température de 17°C et sous une pression p=105 Pa.
La masse molaire du chlorure de benzène diazonium M = 140,5 g/mol.
La loi des gaz parfaits est rappelée.

A l'aide du tableau suivant, vérifier les valeurs de la concentration C en chlorure de benzène diazonium à t = 0 et 355 s.

t (s)0355
VN2 (mL)075,1
C (t)7,12 x 10-24,00 x 10-2


J'ai commencé par calculer la quantité de matière de chlorure de benzène diazonium à l'aide des données. J'ai un résultat de 4,15 x 10-3 mol.
Puis pour calculer la concentration C j'utilise la formule suivante :
C = n/VN2
Or pour t = 0 s, la formule ne peut pas être utilisé. Mathématiquement, le résultat serait l'infini ?

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 15-11-20 à 22:47

Bonjour,

On vous dit que c(0)=71 mmol/L et vous trouvez 4 mmol, vous ne trouvez pas cela louche ?

V(N2) n'est pas le volume de la solution, mais le volume du diazote (gaz)

Donc relire soigneusement le texte.

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 15-11-20 à 22:58

Dans la consigne, il est bien précisé que la concentration C est calculée à partir du volume de diazote mesuré pourtant ?

Devrais-je plutôt utilisé la valeur de 100 mL ?  

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 09:13

" la concentration C est calculée à partir du volume de diazote " signifie que c=n/V=f(VN2), est fonction de VN2.

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 14:33

C=n/V = 4,15 x 10-3/100x10-3= 4,15 x 10-2 ?
Le résultat n'est quand même pas de 7,12 x 10-2

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 14:46

C'est bien pour cela que je dis qu'il y a un problème, d'où vient le  4,15 x 10-3 mol ?

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 14:59

J'ai recommencé l'exercice :
J'ai calculé la quantité de matière à partir de la formule : n= m/M = 10/140,5 = 7,12 x 10 -2 mol.

Mais en divisant cette valeur par 100 mL ça me donne = 7,12 x 10 -1

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 15:05

C'est mieux. 10/140,5=7,12 x 10-2 mol c'est pour un litre "10g de chlorure de benzène diazonium par litre." Donc cela fait bien 7,12 x 10-2 mol/L.

Il faut maintenant calculer n à t=355s à partir de V(N2).
Comme d'habitude, un tableau d'avancement devrait faire l'affaire.

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 15:13

Donc la valeur de C(0) = 7,12 x10-1 et pas 7,12 x10-2 ?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 15:35

Non, je ne comprends pas d'où vous sortez ce 10-1,
1- le tableau donne 10-2
2- votre calcul donne aussi 10-2

Je rappelle le texte "10g de chlorure de benzène diazonium par litre."

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 15:36

Pour t = 355 s j'avais pris de l'avance :

J'ai commencé par calculer la quantité de matière en fonction du volume VN2 donnée dans le tableau et de la loi des gaz parfaits :

ngaz= P * V / R * T = 3,11 x10-3 mol.

Puis j'utilise la formule : C = n / V = 3,11 x 10 -3 / 75,1 x 10-3 = 4,15 x 10-2 mol/L

Le resultat est assez similaire à celui donné dans l'énoncé, est-ce la bonne méthode ?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 15:46

OK pour ngaz.

Ensuite on cherche la concentration du chlorure, pas de l'azote, dans la solution, pas dans le ballon de dégagement.

Depuis le début, vous avez le même problème, vous utilisez des "lettres" sans leur attribuer une signification : c n'est pas égal à n/V mais à n(chlorure)/V(solution).

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 15:50

n(chlorure) = ngaz ?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 15:53

Je ne peux que reprendre mon message du 16-11-20 à 15:05 :

"Il faut maintenant calculer n à t=355s à partir de V(N2)... un tableau d'avancement devrait faire l'affaire."

Il s'agit bien du n(chlorure) puisqu'on veut c(chlorure).

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:05

ngaz - xf = 0
3,11x10-3 - xf= 0
xf = 3,11 x 10-3 mol

Mais je ne sais pas quoi faire après

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:10

C'est bien cela : vous avez trouvé l'avancement de la réaction et donc pour trouver n(chlorure) : "un tableau d'avancement devrait faire l'affaire."

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:12

n(chlorure) = 3,11 x 10-3 mol ?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:16

Vous n'avez jamais écrit un tableau d'avancement ?

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:19

Si mais je ne suis pas très doué à cela.

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:26

Donc commencez par écrire l'équation et sur la ligne du dessous les quantités de matière initiales puis sur la ligne d'après la conséquence d'un avancement de x : par définition de x, la quantité de matière d'un réactif diminue de \nu_r\cdot x  et celle d'un produit augmente de   \nu_p\cdot x.
\nu_r et \nu_p sont les coeff. stoech.

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:36

C6H5N2Cl ->C6H5Cl +N2
Etat initial3,11x10^-300
Etat intermédiaire3,11x10-3 - xxx
Etat final3,11 x10-3- xfxfxf


n(chlorure) est égal à 3,11 x 10-3?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:44

L'état initial, vous l'avez déterminé le  16-11-20 à 14:59 : 7,12 x 10-2 mol pour 1L autrement dit 7,12 x 10-3 mol.  pour 100 mL.
Votre 3,11 ... est l'avancement de la réaction à t=355s.

Il suffit d'écrire les deux premières lignes, vous voyez bien que la troisième est une redite de la seconde.

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 16:55

On ne place pas 3,11 x10-3 dans le tableau dans ce cas ?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:03

Citation :
On ne place pas 3,11 x10-3 dans le tableau dans ce cas ?


Si : votre 3,11 x10-3  c'est x, comme vous l'avez dit vous-même le 16-11-20 à 16:05

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:08

n(chlorure) = 7,12 x10-2 - 3,11 x 10-3 ?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:14

Le principe est OK mais relisez-vous : 7,12 x10-2 est la concentration, la quantité de matière est 7,12 x10-3

Donc vous avez n(chlorure) et donc c(chlorure)=?

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:22

C(chlorure) = n(chlorure) / v

la quantité de matière n'est-elle pas égale à 7,12 x10-2 ?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:25

Relire mon message de 16-11-20 à 15:05
Le volume utilisé est de 100 mL, donc la quantité de matière est  ?

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:32

7,12 x10-3 d'accord je comprend mieux.

Pour déterminer C355, quel volume utilise t-on ?

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:36

Il n'y a pas de raison pour que le volume de la solution ait changé.

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:41

Donc : (7,12 x10-3-3,11x10-3)/100x10-3= 4,01 x10-2

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:42

Ce qui colle avec la tableau, bien !

Posté par
bodona
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:55

D'accord merci beaucoup !!

Posté par
gts2
re : Valider des résultats expérimentaux 16-11-20 à 17:58

Si je peux me permettre une conclusion : avant d'utiliser une grandeur donner sa signification précise.



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