thermochimie : calcul de la variation d'enthalpie

[invite0e0255d8]

Bonjour,
Je bloque sur un exercice dont voici l'énoncé :

H2 (g) + N2 (g) donne NH3 (g)
Calculer la chaleur échangée lors de la transformation à U constant à 500 K. On donne ΔH (300K) = -22,1 Kcal
Cp (N2) = Cp (H2) = 6,5 * 10^(-3) Cal/mol/K
Cp (NH3) = 8 + 7*10^-4 T (Cal/mol/K) (d'ailleurs c'est quoi cette notation étrange !?)

Voici le corrigé :
ΔH (300K) = Qp (300K)
D'après la loi de Kirchoff : dΔH/dT = ΔCp
ΔH (T2) - ΔH (T1) = ΔCp (T2 -T1)
dΔH/dT= 2Cp (NH3) -4Cp (N2)
= -10 -2,6* 10^(-3) TdT (encore une drôle de notation)

J'ai essayé de le refaire et je ne trouve pas la même résultat

Voilà ce que j'ai fait :
ΔH (T2) - ΔH (T1) = ΔCp (T2 -T1)
donc : ΔH (T1) = - ΔCp (T2 -T1) + ΔH (T2)
=- Cp (T2) + Cp (T1) + ΔH (T2)
=- 2Cp (NH3) + 4Cp (N2) + ΔH (300K)
= - 2,21 * 10^(-4)

Quelqu'un pourrait me dire quelle est mon erreur ?

Merci beaucoup.
-----

[jeanne08]

ici on considère que les Cp dépendent de la température .

On reprend loi de Kirchhoff : d deltarH /dT = deltarCp
1) si deltar Cp depend de la température comme c'est le cas ici on a deltarCp de la forme A + B T avec A et B des constantes
d deltarH = AdT + B T dT ce qui s'intègre par deltarH (T1) - deltarH(T2 ) = A (T1 - T2) + B /2 (T1^2 - T2^2 )
2) si les Cp ne dependent pas de T ( approximation tres usuelle ) alors tu fais B = 0 dans l'expression précédente ... et tu retrouves ta formule habituelle

note : les valeurs numériques des Cp que tu donnes me paraissent bizarres ...

[sfnsfn2]

bonsoir
1. équilibrez la réaction
2.Cp (NH3) = 8 + 7*10^-4 T (Cal/mol/K) cela veut dire que le C_P est fonction de la température
donc ne sort pas de l'intégrale
int(a+bx)=ax+bx²/2

[invite0e0255d8]

Merci à vous deux, je vais le refaire une nouvelle fois en appliquant vos explications et je vais voir si j'y arrive cette fois...Je l'espère

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0e0255d8]

Petite precision importante : il est noté ensuite que deltaCp est indépendant de la température. Donc j'oublie le +8 dans Cp(NH3) ?
L'équation est : H2 + N2 donne 2 NH3

[invite0e0255d8]

J'ai essayé de faire le calcul en considérant que Cp indépendant de la température..
ΔH (T2) - ΔH (T1) = ΔCp (T2 -T1)
donc : ΔH (T1) = - ΔCp (T2 -T1) + ΔH (T2)
=- Cp (T2) + Cp (T1) + ΔH (T2)
=- 2Cp (NH3) + 4Cp (N2) + ΔH (300K)
= - 2*7*10^(-4)+4*6,5*10^(-3)-22,1*10^3
=-2,2* 10^4
En fait, j'ai fait la même chose sauf que j'ai considéré que Cp(NH3) =7*10^-4 et je ne trouve pas le bon résultat.....
Est-ce que vous vous arrivez à trouver le bon résultat ?

[sfnsfn2]

la réaction est
3H2 + N2 >>>> 2NH3
ce que j'ai compris qu'une première approximation en admettant que Cp est une fonction de température
une deuxième est que Cp est indépendant de T
ΔH (T2) = ΔH (T1) +int(ΔCp dT)
ΔH (T2) = ΔH (T1) +int(2Cp_NH3-3Cp_H2-Cp_N2)dt

[invite0e0255d8]

désolée pour l'équation ! je l'ai écrite bien sur mon cahier mais chaque fois j'oublie les coeffs en la recopiant sur l'ordi.
Merci sfnsfn2 ! Il faudrait donc selon toi intégrer deltaCp
J'espère que ça va marcher cette fois

[invite0e0255d8]

mais deltaCP est constant
intégrale d'une constante = la constante ? Je ne suis plus sûre
Dans ce cas, on arriverait au même résultat que celui que j'ai trouvé.... et qui ne colle pas avec le corrigé ....

[jeanne08]

il faudrait que tu donnes ton enoncé exact ... et complet
1) pour la réaction N2 + 3H2 -> 2NH3 on a deltaCp = 2 Cp NH3 - CpN2 -3 CpH2 attention au sens d'écriture
2) je maintiens que tes valeurs de Cp pour N2 et H2 sont bizarres ... n'est ce pas 6.5 cal/K/mol ?
3) on te donne Cp NH3 = 8 +7e-4 *T ... donc Cp NH3 depend de T pour simplifier on peut, peut être considerer que Cp nH3 vaut 8 cal/mol/K ...
4) attention aussi à ne pas mélanger les kcal ( pour deltaH) et les cal poiur les Cp ...

[sfnsfn2]

Cp (N2) = Cp (H2) = 6,5 * 10^(-3) Cal/mol/K

t'es sur de ces valeurs de Cp?
d'après le handbook, ils doivent être en Kcal mol^-1 K^-1

[invite0e0255d8]

Bonjour !! et merci pour vos réponses
aviez raison ! il y'a une erreur dans les données
Cp (N2) = Cp (H2) = 6,5 + 10^(-3) T cal/mol/K
Ainsi tout va mieux !! ouf

H2 (g) + N2 (g) donne NH3 (g)
Calculer la chaleur échangée lors de la transformation à U constant à 500 K. On donne ΔH (300K) = -22,1 Kcal
Cp (N2) = Cp (H2) = 6,5 + 10^(-3) Cal/mol/K
Cp (NH3) = 8 + 7*10^-4 T (Cal/mol/K)

Voici le corrigé :
ΔH (300K) = Qp (300K)
D'après la loi de Kirchoff : dΔH/dT = ΔCp
ΔH (T2) - ΔH (T1) = ΔCp (T2 -T1)
dΔH/dT= 2Cp (NH3) -4Cp (N2)
= -10 -2,6* 10^(-3) TdT
intégrale de 300 à 500 (ΔH) = intégrale de 300 à 500 ( 10 + 2,6 * 10^(-3) T)
ΔH (500) = - 22100 + (5325 - 3117) = -24, 3 Kcal
Qp (500) = Qv(500) + Δn RT
Qv(500) = -24,3 + 2*2*500*10^(-3) = -22,3 KcalA la prochaine