Décomposition du méthoxyméthane

[invite82b929ec]

Bonjour a tous, j'ai un exercice de chimie a faire avec un contrôle a la rentré j'aimerais donc des explications si possible pour comprendre, merci d'avance.

Le méthoxyméthane CH3OCH3 se décompose a température élevée :
CH3OCH3(g) = CH4(g) + CH2O(g)

Sa cinétique a été étudié en introduisant dans un récipient de volume V constant préalablement vidé, une quantité a de méthoxyméthane et en mesurant, a température constante (504°C), la pression totale pt dans le récipient en fonction du temps.

t (min) 0 5 9 15 20.5 25 32.5 38 46 70 96
pt (kPa)32.9 36.2 38.6 41.6 44.6 46.1 48.4 49.9 52 55.8 58
130 158
60.6 61.7

1)Exprimer la quantité totale de matière gazeuse no à un instant t en fonction de a et de l'avancement x(t).

2) a) En appliquant l'équation des gaz parfaits à l'instant initial (t=0, p=p0) et à l'instant t, exprimier l'avancement volumique x(t)/V en fonction de la température T et des pression pt et de p0
b)Pourquoi est-il nécessaire de maintenir une température constante ?
c)Exprimer numériquement x(t)/V en fonction de pt. En déduire les concentrations des différentes espèces pour t= 15mn
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[invite82b929ec]

Je bloque dès la 1e question, je ne comprend pas le x(t) je vois pas qu'est ce que c'est concrètement (a part que c'est l'avancement).

Pour la 2e j'ai besoin de la 1e je pense parce que juste avec PV=nRT je ne vois pas comment répondre à la question.

Il est nécessaire de maintenir la température constante pour gardé un milieu réactionnel identique au cour du temps il me semble.

Et pour la 2)c) je ne peux pas la faire tant que je n'ai pas réussi les premières questions.
Merci d'avance.

[oursgenial]

Tu as a moles de méthoxyméthane au départ, considère que x moles s'en décompose et vois combien de mole de CH4 et de CH2O se forment. Déduis-en le nombre de moles total à chaque instant.

[invite8cec582b]

CH3OCH3(g) = CH4(g) + CH2O(g)
à t=0 a 0 0
à t quelconque a-x(t) x(t) x(t)

tu fais le total no= a + x(t)

voilà pour le début.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite82b929ec]

Comme les coefficient stoechiométrique sont 1 pour toute les especes, n0= 2a mais comment dans cette formule je fais apparaître le x(t) ??

Je dirais n0(t) = 2a
non?

[oursgenial]

Exprime ton rapport n/V à 15 minutes : tu conais la pression, tu connais la température, donc tu connais n/V. Compare-le au a/V calculé au temps t = 0

[invite82b929ec]

Je crois avoir compris pour le 1)

Le rapport n/v a 15mn > x(t)/v a t=0, mais sa nous sert a quoi pour la question 2)a)?
parce que n/V = P/ RT et n=a dans l'exercice mais x(t)/V en fonction de T et des pression pt et p0 je vois pas

[oursgenial]

Exprime ce que vaut a au temps t=0 ( en fonction de P0, V, R et T)
Exprime ce que vaut le nombre de mole total à un instant quelconque et ce qu'il faut en fonction de p, V R et T: tu en déduiras la valeur de x

[invite82b929ec]

pour t=0, a= p0 * V/RT

pour t quelconque, n=pt * V/ RT

Donc x= pt - p0 ???

[oursgenial]

Calcule plutôt a/V : tu auras une valeur numérique et on te parle de concentration ( mole/ volume) dans l'énoncé

[invite82b929ec]

pour t=0mn
a/V = 32.9*10^3/8.31*777.15=5.09

et si on prend a t=15mn:
a/V = 41.6*10^3/8.31*777.15=6.44

et avec sa je trouve comment x(t)/V en fonction de T, et des pression p0 et pt ??

[oursgenial]

Tu sais que nT= a + x et donc que nT/V= a/V+ x/T

[invite82b929ec]

n0= a + x(t) donc n0/V= a/V + x(t)/V donc pt/RT = p0/RT + x(t)/V donc x(t)/V = pt/RT - p0/RT donc x(t)/V = pt - p0/RT

C'est sa ?

[invite82b929ec]

Oups 2 fois le même message

[invite82b929ec]

et admettons que cela soit exact, pour l'exprimer numériquement en fonction de pt je laisse pt et tout le reste je remplace c'est sa ??

pour t=25, je prend la pression correspondante je calcule x(t)/V mais j'en déduis comment la concentration des espèces présentes ?

[oursgenial]

Rappelle-toi de l'aide de Ravanelli
CH3OCH3(g) = CH4(g) + CH2O(g)
à t=0 a 0 0
à t quelconque a-x(t) x(t) x(t)

[invite82b929ec]

Es que c'est correct ça ?

"n0= a + x(t) donc n0/V= a/V + x(t)/V donc pt/RT = p0/RT + x(t)/V donc x(t)/V = pt/RT - p0/RT donc x(t)/V = (pt-p0)/RT"

Si oui, x(t)/V numériquement= pt/RT - po/RT = pt/6458 - 32.9*10^3/6458 = (pt/6458) - 5.09

pour t=25mn: x(t)/V = (46.1*10^3/6458) - 5.09 = 7.13 - 5.09 = 2.04 mol/L

CH3OCH3 = CH4 + CH2O
t = 0 a 0 0
t quelconque a - x(t) x(t) x(t)

[CH4] = x(t)/V = 2.04 mol/L pour t=25mn
[CH2O] = x(t)/V = 2.04 mol/L pour t=25mn

C'est correct ?

[oursgenial]

Tout à fait.
Petite question : ton calcul ( correct) est basé sur 25 minutes, l'énoncé de ton problème sur 15 ...
Normal?

[invite82b929ec]

oui en faite j'ai mal recopié xD, ma question étais pour t=25mn.
juste une précision si possible, on me demande de tracer le graphique pt=f(t), ça veut dire tracer le graphique avec les valeur de pression en ordonné et le temps en abscisse ??

Merci déjà pour l'exercice je pense avoir compris et je vais éssayer de le refaire