Réaction entre POCl3 et dioxygène

[markym]

Bonjour à tous,


J'aimerais avoir votre avis sur une réaction qui se produit sur une de nos machine. Cette machine nous sert à doper la surface de nos cellules solaires en phosphore:

Pour ça on utilise du POCl3 liquide que l'on injecte à l'aide d'un gaz vecteur (l'azote) dans un réacteur.
On envoie également du O2 dans le réacteur et la réaction suivante se produit (donnée fournisseur ):

4POCl3 + 3O2 --> 2P2O5 + 6 Cl2

1) Peut on calculer la quantité de dichlore dégagé en connaissant la masse de POCl3 initiale? celle ci est de 5.8g
La réaction est elle totale ou non ? comment le savoir ?

autre question :
2) La réaction entre du dichlore qui se dégage et du dioxygène en fort excès est-elle dangereuse ?

Merci d'avance!

Marc
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[markym]

le POCl3 se trouve alors sous forme de gaz dans le réacteur, celui ci étant à très basse pression.

[moco]

Admettons que la réaction est complète, donc totale.
La masse molaire de POCl3 vaut : 31+16+3·35.5 = 153.5 g/mol
5.8 g de POCl3 contient 5.8 g/153.5g/mol = 0.0378 mol
Le rendement théorique maximum en chlore est donc de 0.0378·3·35.5 = 4.024 g.

La seule inconnue dans cette réaction est son rendement, qui est d'une nature cinétique. Est-ce que cette réaction est lente ? Rapide ? Je n'en ai aucune idée. Peut-être existe-t-il des mesures faites à ce sujet, et vues dans la littérature ?

Pour ta dernière question, je ne la comprends pas, car le chlore Cl2 ne réagit pas avec l'oxygène O2. Alors que veux-tu savoir à ce sujet ?

[markym]

merci pour ces précisions

pour la 2ème question je pense que tu as également répondu.

En effet, on se demandait quel pouvait être le danger lorsque ces 2 espèces gazeuses étaient présentes ensembles.

dans un 1er réacteur il ne se dégagera que du O2.
dans un autre du chlore.

Ces 2 espèces seront ensuite évacuées ensembles.
si les 2 ne réagissent pas, alors il ne devrait pas y avoir de risque!

merci encore

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Le chlore et l'oxygène sont souvent mélangés dans la réalité. par exemple, et en général cela ne gêne pas. Par exemple, quand on effectue l'électrolyse du chlorure de sodium en solution, il se dégage du chlore à l'anode. Mais il se dégage toujours aussi de l'oxygène. L'industrie du chlore, qui considère cette réaction comme parasite, cherche par tous les moyens à diminuer cette production parasite de gaz O2.

[markym]

dernière question tout de même:

savez vous s'il existe des tables pour calculer le volume de chlore dégagé? (avec la masse volumique)

à 800°C par exemple dans notre réacteur
et plus tard à 50°C à la température de l'exhaust

y at-il des grosses variations?