Pression totale à l'équilibre

[invite6cbf8f24]

Bonjour à tous , j'ai une petite question.
La réaction 2NH3 (g) <-> N2 (g) + 3 H2 (g) a un kp de 1.87 . 10^-6 atm sous une pression de 10^-4 atm.
On dit que 7.8% de l'ammoniac est dissocié. Pour réduire cette quantité à 5% , on peut introduire de l'hélium , composé inerte ,et on demande la pression totale.

Je n'ai utilisé que la 2 eme partie des données du problème pour le résoudre , je ne sais pas si il faut faire intervenir quelque part la premiere partie .?

J'ai fait ceci : 2NH3 (g) + He (g) <-> N2 (g) + 3 H2 (g)
à l'équilibre on aura 2 mole de NH3 - ( 2. 0.05 ) = 1.9 mole
pour N2 = 0.1 mole
Pour H2 = 0.3 mole

j'ai calculé les pressions partielles pour chaque comme (n/ n total) . pression totale avec pression totale qui vaut 10^-4 et le nombre de mole total , 2.15.

Pour NH3 j'ai une pression de 8.837 . 10^-5
Pour N2 , une pression de 2.3 . 10^-6
Pour H2 , une pression de 1.39 . 10^-5

Je dois simplement faire la somme à présent ? Ou je devais considérer la premiere partie du problème ? Est ce que quelqu'un pourrait m'eclairer ? Merci d'avance.
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[mach3]

c'est hélas plus compliqué que cela. Les pressions partielles de l'ammoniac, le diazote et le dihydrogène sont asservies au kp. Normalement ces pressions doivent vérifier :



si ce n'est pas le cas, on n'est pas à l'équilibre.

m@ch3

[mach3]

Pour NH3 j'ai une pression de 8.837 . 10^-5
Pour N2 , une pression de 2.3 . 10^-6
Pour H2 , une pression de 1.39 . 10^-5

en plus je ne sais pas comment tu t'y ai pris, mais la pression partielle de l'hydrogène est censé être 3 fois plus élevée que la pression partielle en N2, pas 6.

m@ch3

[invite6cbf8f24]

Tu ne mets pas la pression de NH3 au carré ?

Je me suis dit qu'à l'équilbre si j'imposais deux moles à NH3 pour faciliter mes calculs j'aurais 2-2X= 2-(2.0.05)=1.9 moles
il y aura donc formation de X moles de diazote donc 0.05 moles
et formation de 3X moles de dihydrogène donc 0.15 moles.

le nombre de moles total est de 2.1

Donc la pression de NH3 = 3.64 . 10^-16 ( j'ai déja mis au carré )
la pression de N2 2.38 . 10^-6
et la pression de H2 = 8.18 . 10^-9 ( déja mis au cube )

Je ne comprends pas ta premiere remarque , l'équilibre ne serait pas vérifié ? Pourquoi ? ..

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Tu ne mets pas la pression de NH3 au carré ?

c'est un oubli, désolé.

Je ne comprends pas ta premiere remarque , l'équilibre ne serait pas vérifié ? Pourquoi ? ..

tu as calculer le quotient de réaction avec les pressions que tu as calculées? est-il égal au Kp? Si oui tu es à l'équilibre, sinon c'est juste faux.

Donc la pression de NH3 = 3.64 . 10^-16 ( j'ai déja mis au carré )
la pression de N2 2.38 . 10^-6
et la pression de H2 = 8.18 . 10^-9 ( déja mis au cube )

fantaisiste comme valeurs... 2.10^-3 pour pH2 et 2.10^-6 pour pN2, ça veut dire qu'il y a 1000 fois plus de moles de H2 que de N2! elles sortent d'où toute ces moles??

m@ch3

[invite6cbf8f24]

Attends je vais vite calculer le quotient.
Bin comment veux tu faire ?

La pression partielle se calcule comme le rapport du nombre de mole sur le nombre de moles totales , multiplié par la pression totale. J'ai ça dans mon cours !!

[mach3]

il est pas super simple ton exo, et avec l'activité qu'il y a ce soir, j'ai pas encore eu le temps de m'y pencher sérieusement.

en tout cas je te propose de faire un tableau d'avancement et de réflechir au fractions molaires (et donc au pressions partielles) à l'équilibre avec ou sans hélium introduit.

m@ch3

[mach3]

bon soit je déraille complétement et quelqu'un d'autre devrait prendre la suite, soit il y erreur dans les données... le Kp donné est incompatible avec la pression de 10^-4 et la dissociation de 7,8%. D'ailleurs ton Kp devrait être en atm² et pas en atm...

m@ch3

[mach3]

Bon j'ai vraiment un problème... on est a volume et température constants ou non??
Parce que si c'est le cas l'exercice est absurde. On ne peut pas déplacer un équilibre en ajoutant un gaz inerte : toute l'augmentation de pression qu'il donne est exactement compensé par l'augmentation du nombre de moles...

Si sans hélium, la dissociation est de 7,8%, cela veut dire que si on part d'une mole d'ammoniac initialement, on se retrouve avec :
0,922mole d'ammoniac
0,039mole de N2
0,117mole de H2
cela fait donc nT=1,078moles au total

on suppose qu'on est à l'équilibre, donc :



Bon, c'est pas du tout la valeur de l'énoncé, mais bon passons...

Supposons maintenant qu'on ajoute x moles d'hélium en plus, histoire de mettre un peu le brin. Si volume et température sont les même qu'auparavant, le rapport P/nT ne peut pas changer (il est égal à RT/V), Kp à la même valeur et du coup le terme :



à fatalement la même valeur et donc pas plus ni moins d'ammoniac ne s'est dissocié qu'avant l'ajout des x moles l'hélium quelque soit x.

Donc :
-soit je fais un blocage sur un truc de base qui m'échappe et là ça m'énerveeeeeeee! que quelqu'un mette vite le doigt sur mon erreur de raisonnement s'il vous plait...
-soit il manque un morceau de l'énoncé
-soit l'exercice est tout bonnement absurde et insensé...

m@ch3

[invite6cbf8f24]

Ce calcul t'obsède L'énoncé est tel quel et les réponses proposées sont fort semblables donc à mon avis , la réponse est dedans.

A. 2.5.10^-4 atm
B.22.4 atm
C.2.5 atm
D.1.5.10^-4 atm

j'ai une réponse avec un facteur -6 moi perso..
SI quelqu'un à la réponse.

[invite6cbf8f24]

Je ne sais pas si c'est un hasard mais si regarde un peu, si on considère que l'équilibre est bon avec le Kp et qu'on fait la somme des pressions partielles quand l'ammoniac ne se dissocie qu'à 5% , on a 1.5 . 10^-4

P NH3 = 9.04 10^-5
P N2= 2.38 . 10^-6
PH2=7.14 10^-5

J'ai fait comme je t'ai dit avec mon tableau d'avancement mais je ne sais pas si tu comprends mon raisonnement comme ça..

[mach3]

P NH3 = 9.04 10^-5
P N2= 2.38 . 10^-6
PH2=7.14 10^-5

mais comment arrives-tu à avoir autant d'hydrogène? il ne s'en forme que 3 fois plus que d'azote, donc sa pression partielle ne peut être que 3 fois celle de l'azote.

A moins qu'il y ait un détail qui change tout : Qu'on soit avec un excès d'hydrogène du début à la fin. Mais dans ce cas ça veut dire qu'il faut se servir du Kp, de la pression totale et du taux de dissociation de 7,8% pour remonter aux nombres de moles initiales d'ammoniac de d'hydrogène. Ensuite on peut faire le tableau d'avancement qui va jusqu'à 5% et considérer la présence de x moles d'hélium en espérant que cette fois l'hélium changera quelque chose. Parce que je le maintiens, si on part seulement d'ammoniac initialement il est impossible de déplacer l'équilibre en ajoutant de l'hélium. D'ailleurs note que la pression totale qu'on te demande étant la somme des pressions partielles, elle inclue la pression partielle de l'hélium que tu ne connais pas...

Je dois aller bosser mais je reviendrais la-dessus ce soir.

m@ch3