[exo] Thermochimie et possibilité d'équilibre

[invitedf37c698]

Bonjour,
Actuellement en fin de 2ème année de prépa BCPST (et en attente des résultats des écrits lool) je suis coincée sur un problème de thermochimie... Je vous donne l'énoncé :


Tous les gaz sont parfaits. On donne R = 8,314 J.K-1.mol-1. Les solides [CaCl2, NH 3](s) et CaCl2(s) ne sont pas miscibles.
On considère l’équilibre de décomposition du complexe solide chlorure de calcium-ammoniac, noté (1) :
[CaCl2, NH 3](s) = CaCl2(s) + NH3(g)
1. a) Calculer la variance du système compose de tous les constituants intervenant dans la reaction (1) à l’équilibre.
b) A partir d’un état d’équilibre du système, quel est l’effet d’une augmentation de pression à température constante ?

2. On mesure la pression en ammoniac Péq à l’équilibre en fonction de la température T et on obtient la relation suivante :
Ln (Peq/P°)= A - (B/T) avec P° = 1,00 bar, A = 19,38 et B = 9380 K
Calculer l’enthalpie standard et l’entropie standard de la réaction (1), supposées indépendantes de la température. Le signe de l’entropie standard de réaction était-il prévisible ?

3. Dans un réacteur initialement vide, on introduit n = 0,100 mol de [CaCl2, NH 3](s). La température est alors fixée à T = 500 K et la pression à P° = 1,00 bar.
a) L’équilibre chimique peut-il être atteint ? Quel est l’état final du système ?
b) Calculer le transfert thermique (quantité de chaleur) reçu par le système, Q, entre l’état initial ([CaCl2, NH 3](s), T, P°) et l’état final.

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Pour la question 1a), Je trouve une variance de 1, ça je pense qu'il n'y a pas de problème.
Pour la 1b), j'ai utilisé Le Chatelier : le système s'oppose à l'augmentation de pression et donc va dans le sens de formation du solide [CaCl2, NH3](s).

Pour la 2, j'ai utilisé les approximation d'Ellingham, et en identifiant, j'ai pu trouver les valeurs demandées...


Par contre pour la 3a)... Je pense qu'il faut se servir de l'affinité... j''ai donc calculé à l'aide de mes réponses de la question 2 grâce à la formule : j'en ai donc déduit K^o=1,8. Le truc, c'est que pour calculer l'affinité, j'utilise la formule . Ce qui me donne donc ici A = 4,2.10³ln (1,8/Qr).
Comment calculer le Qr ? Et surtout est-ce que ce que j'ai fais est bon ? Une fois l'affinité calculée, il me suffira de regarder le signe pour en déduire si l'équilibre est atteint ou pas.
Pareil, pour déterminer l'état final, je pense que ça dépendra du signe de l'affinité.
Enfin, pour la 3b) je sais que , mais bon, comme je n'ai pas


Voilà, merci pour beaucoup à ceux qui pourront m'aider,

Yesbut
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[jeanne08]

Dans la question 3. tu fixes température etpression , donc 2 parmètres intensifs .... ce que la variance t'interdit , donc il n'y aura pas d'équilibre donc il y aura un seul solide avec de l'ammoniac à une pression de 1 bar . Quel solide ? Le signe de l'affinité chimique va te le donner en efet le quotient de réaction est ici la pression réelle en ammoniac alors que K° estla pression à l'équilibre ....
Pour la fin tu as calculer l'enthalpie réactionnelle standard et tu sais que ,à pression cste,Q = delta H = deltaH°*avancement

[invitedf37c698]

Ok merci beaucoup j'ai réussi !

Bonne journée !