constante d'équilibre

[invite2713d81e]

Bonsoir
Quelqu'un pourrait-il prendre le temps et regarder mon exercice pour voir si je me suis trompé je ne détaille pas les calculs au besoin dites moi si vous voulez que je détaille:

On étudie l'équilibre suivant en phase gazeuse à 190°C:
PCl5_g=PCl₃g+Cl_2g

1/ On part initialement de 0.75 mol de PCl₅ sous une pression totale Pt= 10⁵Pa.
Quelle est la composition chimique du mélange à l'équilibre thermodynamique? ( Penser à calculer K)

2/ Quelle serait la composition chimique du mélange si la pression totale Pt=10⁶ Pa

3/ En considèrant que l’enthalpie molaire standard de réaction est constante dans le domaine de température étudié, calculer la valeur de la constante d'équilibre à 290°C

4/ A 290°C et sous une pression totale de 5.10⁵Pa, on part d'un mélange initial constitué de 0.5 mol de PCl₃ et de 0.5 mol de Cl₂. Calculer le volume total occupé par le système quand il atteint l'équilibre

Données:

Corps Δ_fH°(190°C)/kJ.mol-¹ S°_m(190°C)/J.K-¹mol-¹

PCl₃ (-287.0) (311.7)

PCl₅ (-374.9) (364.5)

Cl₂ (0.0) (223.0)

Voici ce que j'ai fais
PCl5_g=PCl₃g+Cl_2g
0.75 0 0
0.75-x x x

1) ΔrG= ΔfH- T*ΔmS
= 9071.87 J
Loi d'action de masse:
K= e(-9071.87/RT)
= 0.094

K= (PCl2/P0)(PCl3/P0)/ (PCl5/P0)
= (nCl2/nt *Pt)(nCl3/nt *(Pt/Po))/(nCl5/nt*Pt)
= x * (x/nt) / (0.75-x)

Je cherche x j'aboutis à une équation du second degrés je résous delta et je trouve x= 0.235 je remplace dans mon tableau et j'ai
PCl5_g=PCl₃g+Cl_2g
0.50 0.235 0.235

2) Si Pt= 10⁶ Pa je refais la meme chose et je trouve x= 0.07 donc:
PCl5_g=PCl₃g+Cl_2g
0.68 0.07 0.07

3)Si on ajoute 1 mol de Cl2 j'aurai été tenté d'appliquer Le chatelier en disant que si n croit P decroit mais j'ai reitéré les calculs je trouve x=0.20 et j'ai
PCl5_g=PCl₃g+Cl_2g
0.55 0.20 0.80

4) K= e(-9071.87/(8.31*563.15))
= 0.144

5) Je trouve x= 0.52 et ntotale= 1+x=1.52 donc j'applique la loi des gaz parfaits : V= (ntRT)/P= (1.52*8.31*563.15)/(5*10⁵)= 0.014 m³



Pour la question 1) certaines personnes de ma classe m'ont dit qu'elles trouvaient x= 0.218 mol et pour la 2) 0.072 pourriez vous me dire où je me suis trompé

Merci de l'attention que vous me porterez
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[invite2713d81e]

J'ai refais mes calculs pour la 1) mais je trouve le meme resultat

[moco]

J'ai l'impression que toute ta méthode est incorrecte. Tu fais tous tes calculs avec le nombre de moles. mais il fut faire les calculs avec les pressions partielles. Les constantes d'équilibre sont établies en fonction des pressions. On peut les transformer en nombre de moles, mais il y a un facteur correctif V/R. Les constantes d'équilibre reliées aux facteurs deltaG et Delta S sont toujours exprimées en unités de pression. Et l'unité de pression est le bar. Je recopie ton texte, à l'endroit litigieux :
PCl₅g=PCl₃g+Cl2g
0.75 0 0
0.75-x x x
Ce n'est pas 0.75 qu'il faut mettre dans ce tableau, mais 10⁵ Pa, ou 1 bar.
Vas-y ! Recommence !

[invite2713d81e]

Je ne comprends pas pourquoi cette pression dans le tableau.. j'aurai 10^5-x c'est sa?

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

Tu peux faire comme tu as fait puisque tu calcules les pressions partielles à partir de la pression totale et du nombre de mol K = x^2 /(( (0.75-x)*(0.75+x))*Pt/Pref avec Pt = 105Pa = 21 b = Pref
Pour moi je trouve x = 0.22 et non 0.235 ...

[invite2713d81e]

Tu peux faire comme tu as fait puisque tu calcules les pressions partielles à partir de la pression totale et du nombre de mol K = x^2 /(( (0.75-x)*(0.75+x))*Pt/Pref avec Pt = 105Pa = 21 b = Pref
Pour moi je trouve x = 0.22 et non 0.235 ...

oui jeanne08 j'ai refais mes calculs et j'arrive à trouver 0.22 aussi..mais ce que je ne m'explique pas c'est ceci

K=[(P_Cl2/Po)(P_Cl3/Po)]/(P_PCl5/Po)
= [(n_Cl2/nt) *Pt][(nCl3/nt) *Pt] / [(nPCl5/nt)*Pt]
= (n_Cl2*n_Cl3)/ n_PCl5
0.094= x²/(0.75-x)
(0.094)(0.75-x)=x²
0.0705-0.094x-x²=0

x=0.22

Pour passer de la première a la deuxième ligne je ne sais pas où mon Po est passé ( meme en cours le prof supprime des choses qu'on ne devrait pas normalement pourquoi?) et pour passer de la deuxième à la troisième ligne aussi j'aurai du avoir un nt et un Pt au numérateur mais je les ai enlevè pourquoi ai-je le droit?

[jeanne08]

ton expression de K est correcte , chaque pression partielle est Pi = ni/ntot*Ptot donc tu dois ecrire K = (nCl2*nPCl3/ ( nPCl5 *not )) * Ptot/P° avec ntot = nCl2+nPCl3+nPCl5 = 0.75+x et Ptot = 10^5Pa = 1 b ( pour la première question ) et P° ( à ne pas oublier) = 1b
pour cette première question le rapport Ptoot/P° = 1
tu as oublié ntot dans l'expression de K . Je trouve x = 0.22 en n'oubliant pas ce ntot !

[invite2713d81e]

c'est bien cette expression que je dois avoir: K=[(nCl2) ][(nCl3/nt) ] / (nPCl5]
(nPCl5)K=(nCl2* nCl3/nt)
(nPCl5)K(nt)=nCl2* nCl3
et je fais l'application numérique et je trouve normalement 0.22

et pour le reste est-ce que les autres questions sont bien traitées

[invite2713d81e]

je pense que la réponse à la dernière question est fausse mais je ne sais pas quoi rectifier

[invite2713d81e]

est-ce que quelqu'un pourrait m'aider pour la dernière?