Bonjour,
Je suis actuellement coincé sur un exo de chimie.
J'ai un système qui contient 800 moles d'eau et 200 moles de méthanol (à pression atmosphériques et T = 298 K)
On me demande de calculer le volume standard et le volume réel du système mais j'ai beau chercher dans mes cours et sur internet, je ne vois pas ce que mon prof veut dire.
Est-ce que quelqu'un peut m'aider?
Merci d'avance,
Tout dépend de ce que ton prof entend par "volume standard" et "volume réel".
Le volume de 800 moles d'eau est celui de 800·18 g eau = 14'400 g. C'est donc 14.4 litres à 4°C, et un chouia plus grand à 25°C. Mais la différence doit porter sur la n-ième décimale.
Le volume de 200 moles de méthanol est celui de 200·32 g = 6400 g Le volume se calcule est divisant cette masse par la masse volumique du méthanol que je ne connais pas, mais qui doit être un peu inférieure à 1 g/mL.
Maintenant si on fait le mélange de ces deux échantillons liquides, on obtient un mélange qui pèsera la somme des masses des constituants, donc 20'800 g, mais dont le volume n'est pas la somme des volumes. Les volumes ne sont pas additifs en chimie. Pour savoir le volume occupé par ce mélange, il faut connaître la masse volumique du mélange formé, ce que j'ignore.
Bonjour moco et merci de ta réponse
Dans l'exercice, je possède les données suivante :
A T = 298K et P° : la densité de l'eau est de 1 et celle du méthanol est de 0,79
Quand on ajoute de l'eau à un mélange tel que x(méthanol)=0,2 ; le volume augmente avec une pente de 17,2 mL/mol. Dans le cas d'ajout de méthanol, cette valeur passe à 37,7.
Je ne comprends pas la présence de la dernière phrase, si le système est déjà constitué, pourquoi mettre ça?
Pour ce qui est du système, je pense pas qu'il soit mélangé, seul les constituants sont nommées et on ne parle d'aucun mélange dans l'exercice.
Tu dois avoir un cours sur les grandeurs molaires partielles ( en particulier les volumes molaires partiels ). Regarde bien les relations définissant les grandeurs molaires partielles
grandeurs Z : Z total = somme des niZi et Zi = dZ/dni avec t, p et les nj constants ...
La question est mal formulée, me semble-t-il. Je vais la répéter ici en italique et la réécrire ensuite. .
A T = 298K et P° : la densité de l'eau est de 1 et celle du méthanol est de 0,79
Quand on ajoute de l'eau à un mélange tel que x(méthanol)=0,2 ; le volume augmente avec une pente de 17,2 mL/mol. Dans le cas d'ajout de méthanol, cette valeur passe à 37,7.
Je réécris ce que j'ai compris.
L'eau a une masse molaire de 18 g/mol, donc un volume molaire de 18 mL/mol eau. Quand on ajoute de l'eau à du méthanol, le volume total n'augmente que de 17.2 mL par mol d'eau ajoutée. Comme 17,2 est plus petit que 18, cela veut dire que l'eau s'infiltre dans les vides laissés entre les molécules de méthanol, et prend moins de place qu'à l'état non mélangé.
Le méthanol a une masse molaire de 32 g/mol, donc un volume molaire de 32/0.79 = 40.5 mL/mole. Quand on ajoute du méthanol à de l'eau, le volume de l'eau augmente de 37.7 mL/mole. Même constatation : 37.7 est plus petit que 40.5. Donc le méthanol s'enfile dans les vides présents entre les molécules d'eau.
Tant le méthanol que l'eau prennent moins de place dans le mélange que dans les corps purs.
Pour faire ton mélange, on prend 800 moles d'eau (800·18 mL=14.4 L), et on ajoute 200 moles de méthanol. Si l'adjonction de 1 mole de méthanol fait augmenter le volume de 37.7 mL, on peut en déduire que l'adjonction de 200 mole produira une augmentation de volume de 200·37,7 mL = 7540 mL = 7.54 L.
Le volume final sera de 14.4 L + 7.54 L = 21.94 L
Finalement on te donne les deux volumes partiels de l'eau (dV/dneau=17,2) et du méthanol (dV/dnmethanol) pour le mélange considéré. Il te suffit alors de calculer la somme des : nombre de mol * volume molaire partiel
Volume standard est le volume à 15°C.
