[spé] Réaction, enthalpie, équilibre

[invitec053041c]

Bonsoir à vous tous.

Je viens réclamer votre aide pour un exercice de chimie, car je n'arrive pas du tout à avancer...

Je vous donne le début:

réac (1) supposée totale:


Une deuxième réaction qui est un équilibre:



On donne
La pression totale est de 15 bars, la température 1273K.
On donne R=.8,31...

En première question, on me demande de déterminer le rendement du processus pour H2.
Je prends donc par exemple 1 mole de CH4, qui de fil en aiguille devrait donner 1 mole de H2.
Je cherche donc à trouver à partir de cette mole, combien j'en trouve de H2.
Comme la réaction 1 est totale, je ne considère donc que la réactin 1 avec la quantité initiale de ses produits connue.

Mais ensuite que faire ?
Je ne vois pas du tout quoi faire avec ce
J'ai bien pensé à écrire les potenties chimiques des éléments de la réaction 2, et de trouver un minimum pour déterminer l'avancement, mais ça ne me semble pas concluant...

Bref, si quelqu'un pouvait m'éclairer sur une méthode, car il y a tellement de formules dans le cour que j'ai du passer à travers une qui me serait très utile ici.

Merci beaucoup.
-----

[invitec053041c]

J'avais bien pensé à utiliser:



Et:


Avec x avancement, pour trouver une équation en x.

Or, dans le ln, j'ai une fraction rationnelle en x du fait du quotient de réaction, et à l'extérieur du ln, j'ai un x en facteur.
Ce genre d'équation se résoud très mal (que numériquement), et avec les valeurs que j'ai, il n'y a pas de solution numérique (j'ai tracé les courbes).

Je me demande si l'énoncé ne voulait pas plutôt donner plutôt que , auquel cas on n'aurait pas de problème de résolution (que du x dans le ln).


Si vous pouviez m'aider s'il vous plaît...

[invite2c6a0bae]

Pour moi, ce qui est donné dans l'enoncé c'est l'entropie libre de la reaction... en tout cas, il faut passer par le RT ln K ... ca c'est quasi certain

Donc je pense que c'est ca.

François

PS : ouf, j'ai bien fait d'avoir areter la chimie
PS2 : waoo, j'ai deja l'impression de plus rien savoir ^^

[invitebeb55539]

Salut.

Première réaction totale, on sait donc qu'on aura un CO(g) pour chaque CH4 <=> .

Dans la deuxième réaction, on a par contre un équilibre caractérisé par une constante d'équilibre K. Donc pour chaque CO(g) on aura pas un H2. Et si j'ai bien compris, on veut justement savoir, combien d'H2 on aura pour chaque CO(g) obtenu (ou CH4 mis).

et

On peut calculer K car on a

Si au départ de la réaction 2 on avait ni dioxyde de carbone ni dihydrogène alors

=>

Pas sûr du tout, je suis pas expert, à vérifier

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebeb55539]

=>

Je me suis trompé là, c'est Après ça devrait aller si j'ai pas dit n'importe quoi

[invite2c6a0bae]

je suis d'accord moi

[invite7d436771]

Bonsoir,

Moi aussi !

Cordialement,

Nox

PS Tiens Ledescat en chimie c'est assez rare pour être souligné ! ^^

[invitec053041c]

Merci à vous pour l'attention que vous me portez .

Salut.

Première réaction totale, on sait donc qu'on aura un CO(g) pour chaque CH4 <=> .

Dans la deuxième réaction, on a par contre un équilibre caractérisé par une constante d'équilibre K. Donc pour chaque CO(g) on aura pas un H2. Et si j'ai bien compris, on veut justement savoir, combien d'H2 on aura pour chaque CO(g) obtenu (ou CH4 mis).

et

On peut calculer K car on a

Si au départ de la réaction 2 on avait ni dioxyde de carbone ni dihydrogène alors

=>

Pas sûr du tout, je suis pas expert, à vérifier

C'est bien comme cela que j'avais raisonné, et en posant x=avancement, on a une fractin rationnelle en x dans le ln.
Le problème:

Pour moi, ce qui est donné dans l'enoncé c'est l'entropie libre de la reaction... en tout cas, il faut passer par le RT ln K ... ca c'est quasi certain

J'aimerais bien que ce soit cette grandeur.
Or, ils précisent:
Joules !

Soit je divise par 1 mol pour que l'équation de Daolong soit homogène, soit je divise par le nombre de moles totales, à savoir 2 moles,soit (horreur), je divise par l'avancement x qui aurait pour conséquence une équation en

Qui est à peu près inutilisable, d'autant plus qu'après on me demande de manipuler un peu l'équation pour par exemple voir une influence de la température tout ça...


D'ailleurs, est-ce normal qu'avec cette forme de Delta H, on ait une température qui déplace l'équilibre vers la droite quand la température diminue (après tout, c'est une question de point de vue j'imagine).

PS : ouf, j'ai bien fait d'avoir areter la chimie

Je t'envie .

PS Tiens Ledescat en chimie c'est assez rare pour être souligné ! ^^

En effet , je pensais que ça passerait un peu inaperçu .

[invitebeb55539]

Je me demande si l'énoncé ne voulait pas plutôt donner plutôt que

Je pense que l'erreur vient de là, pour moi le petit "r" c'est juste pour spécifier l'origine de la variation d'enthalpie libre. Une enthalpie libre s'exprime avec les mêmes formules qu'elle porte un "r" ou non. On aurait pu mettre un "c" pour dire que c'est une combustion à l'origine de la variation.

Ce qu'il faut par contre différencier c'est

et (condition quelconque et condition standard)

Car .

A vérifier, encore une fois je ne suis pas sûr.

Si je continu sur le raisonnement que j'ai donné plus haut je trouve une solution, donc ça me semble être juste une problème de notation qui bloque.

PS: ça implique donc que la formule donnée pour l'avancement n'est pas correcte, il y a un des termes qui n'est pas en condition standard.

Bonne continuation.

[invitec053041c]

Je pense que l'erreur vient de là, pour moi le petit "r" c'est juste pour spécifier l'origine de la variation d'enthalpie libre. Une enthalpie libre s'exprime avec les mêmes formules qu'elle porte un "r" ou non. On aurait pu mettre un "c" pour dire que c'est une combustion à l'origine de la variation.
.

Je suis d'accord avec toi.
Seulement, mon problème est que dans l'énoncé, ils donnent en joules.
Ce qui pose des ennuis pour l'homogénéité de

J à gauche, J.mol^-1 à droite.
Je me suis donc "octroyé" le fait de diviser par 1 mole la valeur de l'énoncé pour homogénéiser tout ça...

Je trouve donc à T=1273K



Es-tu d'accord avec cette valeur de K?

Merci pour ton aide en tout cas.

[invitebeb55539]

La relation est homogène car la mole n'est pas une "vraie unité", c'est homogène à un nombre.

Sinon je suis d'accord avec le calcul ^^

[invitec053041c]

La relation est homogène car la mole n'est pas une "vraie unité", c'est homogène à un nombre.

Effectivement .

Sinon je suis d'accord avec le calcul ^^

Ouff...


Merci pour ton aide DaoLoNg WoNg !

A bientôt.

[invite1c3dc18e]

Ce qui pose des ennuis pour l'homogénéité de

J à gauche, J.mol^-1 à droite.

non car est par définition une variation d'énergie libre par mole

En effet , je pensais que ça passerait un peu inaperçu .

certainement pas , la première chose que je me suis dit en ouvrant le sujet, ah tien, enfin quelqu'un qui sait utiliser LaTeX pour écrire ses équations chimiques, et puis quand j'ai vu l'auteur, c'était tout de suite bcp plus normal car c'était un matheux qui postait

[invitec053041c]

non car est par définition une variation d'énergie libre par mole

D'accord !

certainement pas , la première chose que je me suis dit en ouvrant le sujet, ah tien, enfin quelqu'un qui sait utiliser LaTeX pour écrire ses équations chimiques, et puis quand j'ai vu l'auteur, c'était tout de suite bcp plus normal car c'était un matheux qui postait