Avancement final et maximal

[invite350e12c4]

Bonjour, j'ai un exercice sur lequel je bloque car je ne comprend pas ce qui m'est demandé.

Ennoncé :
Le pentachlorure de phosphore PCl₅ gazeux se décompose en trichlorure de phosphore PCl₃ gazeux et en dichlore gazeux.

1. Ecrire l'équation de la réaction de composition

ma réponse :
PCl_5(g)=PCl_3(g) + Cl_2(g)

2. On considère un état initial comportant 8,7.10^-3 mol de pentachlorure de phosphore et 0,298 mol de trichlorure de phosphore. L'état final, contient entre autre 2,00.10^-3 mol de dichlore.
a. Etablir un tableau d'avancement et determiner la composition de l'état final.

Or, si je suppose que la réponse à la première question est juste, je ne vois pas comment faire ..
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[Duke Alchemist]

Bonjour.

Pourquoi cela ?
Est-ce le fait que la quantité d'un des produits n'est pas nulle au départ qui te gêne ?
Le fait de savoir qu'il se forme 0,00200mol de dichlore te permet de déduire (facilement) l'avancement correspondant à l'état final.

Duke.

[invite350e12c4]

Bonjour Duke,

je n'arrive pas a savoir si il faut utiliser x_max= 8,7.10^-3 ou seulement xmax = 2,00.10^-3
et oui, le fait que la quantité du dichlore gazeux ne sois pas indiqué me perturbe un peu je dois dire

[invite3cc91bf8]

C'est qu'il y a une différence entre avancement final et maximal.

Prenons la réaction de dissolution de l'acide acétique en milieu aqueux : CH₃COOH _(l) + H₂O _(l) CH₃COO^-_(aq) + H₃O⁺_(aq)
Si on avait mol d'acide et l'eau en excès, l'avancement final serait de mol.
or expérimentalement, on sait que ce n'est pas le cas, à cause notamment de la constante d'équilibre de cette réaction Kc (ou Ka car c'est une réaction acido-basique) qui nous dit que :
.
Je te dispense des calculs, on trouve
Et crois moi sur parole, on trouve .

Dans ta réaction, même principe, d'où le dichlore un peu plus bas car on calcule un .

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

L'état initial est décrit par 0.0087 mol PCl₅ et 0,298 mol PCl₃ et 0 mol de Cl₂. Zéro, c'est important !

L'état final contient 0.002 mol Cl₂. Cela signifie que 0,002 mol de PCl₅ a dû se décomposer pour produire cela. Il n'y a pas d'autre moyen pour produire Cl₂. Donc il n'y a plus 0.0087 mol PCl₅, mais 0.0087 - 0.002 = 0.0067 mol PCl5 à la fin.
Mais la décomposition de ce PCl₅ a produit aussi du PCl₃. Il y en aura donc davantage à la fin, soit : 0.298 + 0.002 = 0.300 mol PCl₃

[invite350e12c4]

D'accord je comprend. Il faut en fait se servir de l'état final qui contient 2,00.10^-3 mol de dichlore et en déduire la composition (?)

Merci de vos réponses !

En effet Rubisco, la différence entre avancement maximal et avancement final n'est pas très clair dans mon esprit (nous venons de terminer la leçon) c'est pourquoi je ne comprend pas les formules que tu m'expliques ci dessus.. :/

[invite3cc91bf8]

C'est vrai que je suis parti dans quelque chose de complexe.
Pour faire simple, l'acide acétique est un acide faible, donc ne se dissocie pas totalement dans l'eau. Donc dans une solution d'acide acétique, il y a toujours des molécules d'acide acétique non dissociée en acétate et oxonium.
Dans le cas où =1 mol, on trouverait x_max=1 mol et x_f = 4,2.10^-3 mol
Donc le x_f qui correspond à une réaction est plus petit ou égal au x_max.
J'espère que c'est déjà plus clair.

[invite350e12c4]

Merci d'avoir pris le temps de me l'expliquer differement, en effet, je comprend mieu. Ce qui veut dire que la valeur que nous avons trouvé n'est pas la valeur théorique mais bien la valeur expérimentale ?

[invite3cc91bf8]

Pas tout à fait.
Sans constante d'équilibre, on peut dire que l'avancement final x_max = x_f.
Mais on a parfois une réaction qui s'arrête en chemin, avec Kc (déduit expérimentalement la plupart du temps), donc x_f < x_max

[invite350e12c4]

Merci encore, je pense qu'il me faut un peu plus de pratique car ces exercices sont les premiers, mais ça viendra!

A bientôt.