Constante d'équilibre à 200°C en connaissant juste deltaH et deltaS

[just-lucie144]

bonjour à tous,
je ne suis pas certaine d'avoir bien résolu cet exercice, pourriez vous me dire si j'ai fait une erreur ?

considérant la réaction suivante, menée à pression constante (1atm) et à 25°C,
CO(g) + H2O(g) --> H2(g) + CO2 (g)
On souhaite connaitre la valeur de la constante d'équilibre de cette réaction. Calculez la valeur de cette constante d'équilibre à 200°C.
On donne les deltaH°f et les S° des corps purs. Mais pas les deltaG°f ni les Cp

J'ai fait ça d'après les tables de thermo de deltaH et deltaS
deltaH=-395,5 - (-241,80 - 110,5)= - 43,2 kJ

deltaS=130,6 + 213,64 - (118,74 + 30,04)= 125,46 J.K-1

donc deltaG=deltaH-TdeltaS= -43200 -473*125,46 = -102542,58 J
La, je ne suis pas sure, peut-on directement faire à 200°C (473K) ou doit-on passer par 25°C PUIS par 473 ?? Mais sans connaitre les Cp, un peu dur...

Et donc K=e^(-deltaG/RT)=2,14.10^11

Pourriez vous me dire si c'est la bonne manière de procéder pour une température différente de 25°C ?
Merci

Pourri
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[Nox]

Bonsoir,

Effectivement soit on dispose des capacités calorifiques, auquel cas on applique la loi de Kirchhoff pour connaître l'enthalpie standard de réaction à 473 K (idem pour l'entropie standard de réaction), soit on utilise l'approximation d'Ellingham, et on néglige la variation de ces grandeurs avec la température. Cela me semble donc correct en l'absence des capacités calorifiques. Par contre les unités sont donc à revoir, il y a un terme en mol^{-1} à chaque fois.

Cordialement,

Nox, de passage

[moco]

Ta méthode de calcul est bonne. Il faut passer par le delta G, et en tirer le log d la constante d'équilibre. Normalement il faudrait tenir compte de la variation de chaleur molaire des gaz avec la température. Mais ces variations sont minimes. Elles n'affecteront pas le calcul de K de manière significative.

[ArtAttack]

Tu étudies une facette de ce qu'on appelle "l'équilibre de Boudouard".
C'est très utile en métallurgie pour la réduction de minerais et extraction de métaux (diagramme Ellingham).
Les données thermo sont indispensables pour procéder.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

L'équilibre de Boudoard n'est pas celui qu'ArtAttack cite. Non. C'est celui accompagnant la réaction C + CO2 <--> 2 CO

[just-lucie144]

Alors j'ai pas totu compris... Ce que j'ai fait est correct ??Mis a part l'unité. Merci

[ArtAttack]

L'équilibre de Boudoard n'est pas celui qu'ArtAttack cite. Non. C'est celui accompagnant la réaction C + CO2 <--> 2 CO

Ah oui en effet je devais avoir la tête bien ailleurs.
Je m'éterne pas, j'ai des festivités à préparer.
Joyeux Noël tout le monde !!

[Nox]

Bonjour,

Alors j'ai pas totu compris... Ce que j'ai fait est correct ??Mis a part l'unité. Merci

Oui . C'était principalement des compléments d'information.

Bonnes fêtes à tous,

Nox

[invite73b538d6]

Je ne crois pas que cela ait été dit plus tôt mais la relation entre la constante d'équilibre et la variation d'enthalpie libre de réaction s'appelle la Loi d'action des masses !

[moco]

Ce que dit Thibaud n'a hélas pas de rapport direct avec le sujet du jour. Car la relation qu'il cite n'est pas directement la loi d'action de masse. La loi d'action de masse est une loi. Ce n'est pas une formule mathématique.

Ceci dit, le calcul de Just-Lucie est correct.

[invite73b538d6]

A mon sens, dans la mesure ou de l'exponentiel apparaît, il utilise bien la loi d'action des masses !

A l'équilibre thermodynamique, on peut écrire la relation suivante entre la variation d'enthalpie libre de réaction (Delta(r)G et la constante K° associée à cet équilibre, pour la réaction donnée: Delta(r)G=-RT*Ln (K°).
D'où la relation suivante: K=exp(-Delta(r)G/RT) !
Qui est, c'est vrai, une loi mais applicable ici non?

[Gramon]

pour Cp et Cv peut-être qu'il faut simplement utiliser les valeur qu'on trouve avec la théorie de la chaleur spécifique,

Cv= 3/2 R pour un gaz monoatomique, 5/2 R pour un gaz diatomique, un peu plus compliqué pour les gaz triatomique (Cv = f/2 R, ou f est le nombre de degrés de libertés de la molécule, sauf erreur 12 pour l'eau et 13 pour le CO2)

et Cp - Cv = R

http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_ca...eat_capacities

[just-lucie144]

Merci beaucoup tout le monde !
Passez de bonnes fêtes !