Equilibre chimique - niveau bac+1

[inviteb77ba45e]

Bonjour à tous !

Après avoir perdu la moitié de mes cheveux cet après midi je me décide à poster mon soucis :

Soit la réaction de décomposition :

N2O4 (g) <=> 2 NO2 (g)

Du NO2 pur a été introduit dans un contenant dans lequel on a fait le vide, à 127°C et sous une pression de 0.0438 atm. On me demande la pression totale à l'équilibre.

Je me suis donc lancé dans le calcul de la constante d'équilibre à 127°C en calculant les H et S pour 127°C (soit 400K) afin d'avoir mon Delta G à 400K et d'utiliser la formule "Delta G = -RT ln(K)"... Méthode que j'ai dû utiliser 150 fois dans la journée sans problème d'ailleurs !

Sauf que là, pas moyen de trouver la bonne réponse... De plus je vois pas comment utiliser la pression initiale de 0.0438

Y a t-il une feinte, un truc qui m'aurait echappé ???

Par ailleurs, j'ai une ribambelle d'autres exos dans le genre dont un très similaire que je ne peux m'empêcher de poster en même temps :

2 NO2 (g) <=> 2 NO (g) + O2 (g)

Là on me dit qu'au départ j'ai du NO2 pur à 1000 K sous une pression de 0.5 atm et qu'à l'équilibre la pression totale est de 0.732 atm. et je doit calculer K.

Là j'ai tenté 2 approches : la même méthode que précédemment, et l'autre j'ai considéré l'expression de K= (PpNO²*PpO2)/PpNO2² avec la donnée (0.5-2x)+2x+x=0.732

et les deux ont donné un résultat qui n'a pour seul point commun d'être faux !!!!

Si une âme charitable passe par là ça égaierais ma fin de journée !

D'avance merci
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[inviteb77ba45e]

Vraiment personne ?

[jeanne08]

ce n'est pas ce que l'on appelle une réponse rapide ... mais peut être te sera- t- elle utile quand même . Je vais reprendre le deuxième exo ... car pour le premier je ne sais pas de quelles données tu disposes exactement .
Le mieux est de revenir aux sources et de faire un tableau d'avancement et de l'utiliser , ensuite , avec les grandeurs connues .
réaction 2NO2 = 2NO + O2 tout est gazeux
départ n mol de NO2
équilibre : n-2x mol de NO2 2x mol de NO et x mol de O2

On connait la pression initiale en NO2 : Pi = n RT/V = 0,5 b
On connait la pression totale à l'équilibre Pt= (n+x) RT/V = 0,732 b donc xRT/V = 0,232 b

On a donc facilement chaque pression partielle en bar : PNO2 = ( n-2x)RT/V =0,036 b , PNO = 2x RT/V = 0,464 b et PO2 = xRT/V = 0,232 d'où K ...

[inviteb77ba45e]

J'avoue qu'après plusieurs jours et après être passé à d'autres matières, j'ai vu votre réponse et me suis replongé dans la série d'exos responsable de ma calvitie partielle !

Avec succès !!! tout me parait bien clair et je ne comprends même pas où j'ai pu buter...

En tout cas un grand MERCI, ça m'a remis le pied à l'étrier pour la fin de la série !

Pour le premier exo, je n'ai pas plus de données... il figure dans la série qui porte le doux nom suivant : "Delta G réaction = -RT ln K, usage des Cp's et loi de van't Hoff"

Au niveau du raisonnement, je ne vois pas 36 solutions, il faut probablement calculer les Delta H et Delta S afin de déterminer Delta G à 400K et en déduire la constante d'équilibre pour claculer enfin la pression totale à l'équilibre.

Cependant je ne trouve pas la bonne réponse. Soit erreur de raisonnement (pouvez vous confirmer?), soit erreur de calcul (très probable) l'ayant pourtant refait une paire de fois !

En tout cas grand merci !!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

indications pour la première partie N2O4 = 2 NO2 tout est gazeux et on a calculé K par la relation deltarG° = - RT Ln K en faisant attention aux unités car, en général , les H sont en kJ/mol et les S en J/K/mol

depart n mol de NO2 volume V pression Pi on a Pi = n RT/V = 0.0438 atm.
équilibre n-2x mol de NO2 et x mol de N2O4

PNO2 = (n-2x) RT/V = (n-2x)/n * 0.438 atm
PN2O4 = x RT/V = x/n *0.0438 atm
on remet ces deux pressions partiellees dans K et on trouve x/n ( il n'y a qu'une solution physiquement acceptable pour l'équation du second degré )
la pression totale est (n+x) RT/V = (n+x)/n *0.0438 atm

idée : faire un tableau d'avancement , traduire les données en utilisant ce tableau d'avancement , voir les pressions partielles ( pour utiliser les constantes d'équilibre avec des gaz ) ...
note : il y a deux façons d'exprimer une pression partielle Pi d'un gaz i dans un mélange : Pi = ni RT/V et Pi/Ptotale = ni/ntotal gaz . On prend l'expression la plus pratique selon l'enoncé .