Action de l'eau sur le fluorure de zinc

[invite1c03b82f]

SVP est ce que il ya quelqu’un connait la solution de ses exercices ...
on considère l’équilibre relatif a l'action de la vapeur d'eau,a haute température, sur un fluorure métallique en phase hétérogène.
ZnF2(s) + H2o(g) ---------> ZnO(s) + 2HF (g) (1)

1- Donner pour cette réaction l'expression de l’affinité chimique en fonction des potentiels chimiques et on déduire son expression en fonction de l’affinité chimique standard et du quotient réactionnel.

2- Dans un réacteur, contenant H2O(g) a une pression P=1 atm et a une température T= 773k, on introduit une quantité suffisante de ZnF2(s) et H2O(g) réagissent selon la réaction (1).
Une expérimentateur a fait analyser les quantités de gaz dans le réacteur a des temps différents et il a relevé les 4 valeurs suivantes du rapport P(h2o)/P(HF) dont une fausse et une correspond a l’équilibre.
P(h2o)/P(HF)=2 , P(h2o)/P(HF)=3 , P(h2o)/P(HF)=3,33 , P(h2o)/P(HF)=4
En utilisant la notion de l’affinité chimique et la condition d’évolution, faire le calcul pour chaque valeur est en déduire laquelle est fausse et laquelle correspond a l’équilibre.
Justifier vos réponses .

3- Sachant qu'a T=1000K ce rapport a l’équilibre est P(h2o)/P(HF)=0.52 calculer la variation de l'enthalpie standard ∆H(r) de cette réaction ,on la considérant constante dans l'intervalle de température [773, 1000K].

4-on part a l’état initial d'un mélange équimolaire constitue de 1 mole de chaque constituant ( n(ZnF2) =n1 ,n(H2o)= n2 , n(Zno)=n3 , n(FH)= n4, soit donc n1=n2=n3=n4=1mole) .La pression totale P=1 atm et la température T=1000K sont maintenues constantes .

a- Établir l'expression de la variation de l'enthalpie libre de système ∆G(sys) en fonction de l'avancement ,de la constante d’équilibre K ,du quotient réactionnel Q,de T,de R et des pressions partielles .
b-Calculer ∆G(sys) a l’équilibre.

Données: ∆G(r)= 15970 J R = 8.314 J/mole.K



merci .
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[moco]

On est prié de ne pas ressusciter une discussion vieille de 6 ans ! Plus personne ne s'y intéresse.
Lance plutôt une nouvelle demande !

[JPL]

Je rappelle que quand on a une question à poser on ne la greffe pas sur une discussion ancienne dont le sujet n'a rien à voir. Je rappelle en outre que les doublons sont interdits par la charte du forum, surtout que le doublon a été placé à un endroit bien plus stupide. Enfin je t'invite à lire http://forums.futura-sciences.com/ch...ces-forum.html.

Malgré tout ces handicaps tu es le (ou la) bienvenu(e).

[moco]

Tu poses que Delta G° vaut -RT ln K. Avec les valeurs numériques que tu nous donnes, on trouve que K = 1/12 = 0.08333
Ceci dit, K est aussi égal au rapport du carré de la pression partielle de HF sur celle de H₂O.
Si j'appelle x la pression partielle correspondant à la perte de H₂O par suite de la réaction, la pression finale passe de 1 atm à 1+x.
La pression résiduelle de H₂O vaut 1 - x. La pression de HF vaut 2x. La pression partielle de HF vaut 2x/(1+x). Si on rapporte le tout à la pression totale finale, on peut écrire : K = 1/12 = 4p²/(1-x²). J'espère que tu as compris que 1-p² vient de (1+x)(1-x). On en tire : x = 0.143
Donc il y a 1 - 0.143 atm de H₂O et 2x = 0.286 atm de HF. Le rapport HF/H₂O vaut 3.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Mille excuses ! J'ai commis des erreurs de paramètres en confondant p et x dans mon message de 07 h 40. J'en réécris le dernier paragraphe, avec les bonnes valeurs.

La pression résiduelle de H₂O vaut 1 - x. La pression de HF vaut 2x. La pression partielle de HF vaut 2x/(1+x). Si on rapporte le tout à la pression totale finale, on peut écrire : K = 1/12 = 4x²/(1-x²). J'espère que tu as compris que 1-x² vient de (1+x)(1-x). On en tire : x = 0.143
Donc il y a 1 - 0.143 atm = 0.857 atm de H₂O et 2x = 0.286 atm de HF. Le rapport H₂O/HF vaut 3.

[invite1c03b82f]

Autre exercice.
Le méthanol est préparé industriellement , en présence d'un catalyseur ,par la réaction: CO(g)+ 2H2(g) ------>CH3OH(g) (1)

A- On considère le mélange initiale de composition a=1 ,b=2 et c=0.

Soient G° l'enthalpie libre libre de mélange initiale (ζ= 0)et G(ζ)l'enthalpie libre du mélange correspondant a un avancement sera désignée par ∆G(r) et pour le mélange réactionnel(système) ,la variation de l'enthalpie libre sera désignée par ∆G(sys),avec
∆G(sys)=G( ζ)- G°.


1) a- Donner les deux expressions différentielles de G en fonction des variables T,P et avancement (ζ).

b- La réaction(1) est une réaction isotherme et isobare. Dans ces conditions quelle est la relation intégrale entre ∆G(sys) et ∆G(r).


2) Soient P(i°)et p(i) les pressions partielles correspondant a avancement(ζ)=0 et a quelconque.
a- donner expression de ∆G(r) en fonction des µC(i) et P(i).
b-Donner l'expression de ∆G(sys) en fonction de µ°(i) , P°(i) , P(i) et µ(i)
c- Montrer que

∆G(sys)= ζ ∆G(r)+3RTln( P(A) /P(A)0 )

3) On réalisant la réaction (1) ,a une température constante T=523 K et sous une pression totale également constante P=156,525 atm,l’équilibre est atteint pour un avancement ζ(e)= 0,8

- Calculer la valeur de ∆G(sys) a l'equilibre ?



Mes millieurs salutation.

[JPL]

Abdercom n'a toujours pas lu http://forums.futura-sciences.com/ch...ces-forum.html ou alors il n'a rien compris. Discussion fermée.