Energie de réseau

[Meadowlark]

Bonjour

J'ai dû calculer l'énergie de réseau de KI à l'aide du cycle de Born-Haber, des enthalpies de formations standard à 25°c, des energies de dissociation, de première ionisation... Je suis sûre que mon calcul est correct mais dans le corrigé on dirait que j'ai oublié quelque chose:

A la fin du calcul il est écrit:

▲rH° = H produits - H réactifs
= 3/2 RT + 3/2 RT + 2RT - (Eréseau + 3RT + 3RT) = -Eréseau - RT

Est-ce que quelqu'un sait ce que cela signifie et pourquoi j'en ai besoin pour cet exercice ?
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[Meadowlark]

Est-ce que ça aurait à voir avec la sous-question "comparez la valeur obtenue aux valeurs de -Eréseau de KBr, KCl, KF qui sont respectivement..." ??

Mais qu'est ce que c'est que ça!

[moco]

On ne comprend pas bien d'où proviennent ces nombreuses valeurs de RT, pourvues de coefficients 2, 3 et 3/2 ? Ces valeurs n'ont pas un rapport direct avec les énergies d'ionisation, de dissociation, etc.

Ce que j'essaie d'imaginer, c'est que les énergies qu'on te donne, et dont je viens de parler, sont considérées comme des énergies internes U, et qu'on te prie de les convertir en enthalpies H, à l'aide de la relation H = U + PV = U + nRT. Mais ceci reste une hypothèse, que seule la connaissance des données de ton problème permettrait de résoudre.

Il nous manque une information pour en savoir plus.

[Meadowlark]

J'ai trouvé dans mon cours quelque chose qui doit sans doute se rapporter à celà; il est mis que l'energie interne solide = Energie de réseau + Cv.T

Donc par exemple:
NaF (s) --> Na+(g) + F-(g)
▲Hsublimation = E final (gaz) - E initial (solide)
= 3/2 RT - (E° + Cv . T) + P▲V
= 3/2 RT - E° - 3RT + P (V(g) - V(s))
= 3/2 RT + RT - E° - 3RT
▲H sub = -RT/2 - E° environ égale à -E°

Est-ce que tu sais de quoi ça parle ? Que representent ces 3/2 RT? Pourquoi on peut faire l'approximation que l'enthalpie de sublimation est égale à - l'energie de réseau? I don't get it

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

La chaleur spécifique à volume constant est de R/2 par degré de liberté.
Pour un gaz formé d'atomes seuls, comme Ar, Ne, etc., les seuls degrés de lliberté que possèdent leurs atomes sont les trois degrés de liberté de translation sur Ox, Oy et Oz. Donc C_v = 3R/2.
Les molécules linéaires comme O₂, N₂, CO, CO₂, etc, possèdent encore deux degrés de liberté de rotation, qui sont les deux axes perpendiculaires à l'axe de la molécule. Leur chaleur spécifique C_v vaut : 5R/2.
Les molécules non linéaires comme H₂O, CH₄, etc. possèdent trois axes de rotation Ox, Oy et Oz. Donc cela fait trois degrés de liberté de rotation, et leur chaleur spécifique vaut 6R/2 = 3R.
Ces valeurs sont valables à température ordinaire.
Si on chauffe ces gaz à plus de 500°C, les molécules commencent à vibrer, et elles acquièrent de nouveaux degrés de liberté. C_v commence à croître. Pour les molécules diatomiques, C_v passe peu à peu de 5R/2 à 7R/2, car pour une vibration, C_v augmente de R et pas de R/2 comme pour les rotations et vibrations.
C'est plus compliqué pour les molécules polyatomiques. Mais tu n'as pas à te soucier de telles molécules.

Quant à la chaleur spécifique à pression constante, C_p, elle vaut toujours C_v + R.

[Meadowlark]

Alors dans mon cours c'est faux il mette

NO: Cv = 3/2 R(translation) + 2.R/2 (vibration) = 5/2R

Ca devrait être rotation au lieu de vibration non?

J'ai du mal à visualiser la différence entre vibration et rotation..

Quand tu dis que pour H20 il y a 3 axes donc 3 degré de liberté de rotation, c'est quoi ces trois axes de rotation? J'en imagine que 2

[moco]

Une vibration est une suite d'extensions-compressions de la distance entre les deux noyaux d'atomes pour une molécule comme H2 ou CO, comme un coeur qui palpite, ou comme un ressort entre les deux atomes.
Une rotation est un mouvement analogue à une toupie dont l'axe serait planté perpendiculairement à l'axe joignant les deux noyaux.
Pour une molécule comme CO₂, il y a plusieurs vibrations possibles :
1. il peut y avoir le stretching, sorte d'extension symétrique avec extension simultanée des 2 liaisons C-O, suivie de compression et réextension, etc. La molécule se dilate, puis se contracte, etc.
2. Il peut y avoir le stretching asymétrique, où l'une des distances C-O s'étend quand l'autre diminue, et vice-versa. La distance entre les deux atomes terminaux étant toujours la même.
3. Il peut y avoir le battement d'ailes, où les liaisons C-O se plient comme des circonflexes, puis se détendent et se replient, etc.

Ceci dit, ton cours doit avoir une erreur. Il s'agit bien de la translation plus rotation. C'est toujours beaucoup plus facile de faire tourner une molécule que de la faire vibrer. Cela demande moins d'énergie.

[Meadowlark]

C'est tellement bien expliqué! Merci 1000 fois