Etude d'une réaction à l'aide d'une mesure de pression

[trayas]

Bonjour à tous , à toutes



dans cette expérience on fait la réaction de l'acide éthanoique et de l'hydrogénocarbonate de sodium

l'hydrogénocarbonate de sodium est plus connu sous le nom de bicarbonate de sodium
sa formule chimique est NaH CO3
le vinaigre est une solution aqueuse d'acide éthanoique et sa formule est CH3 COO H

- on demande d'introduire un volume V = 1,0 ml d'acide éthanoique de concentration molaire C = 0,50 mol.l-1
que l'on complète à 20 ml à l'aide d'une burette graduée
- on introduit ensuite dans le ballon un morceau de papier filtre contenant 0,21 g d'hydrogénocarbonate de sodium
- on mesure la pression P initiale au début de la réaction
-on mesure la pression P finale à la fin de la réaction

1) calculer les quantités de matières initiales n(CH3 COOH ) et n (NaH CO3) initialement présentes

j'ai fait le calcul des quantités de matières

n(CH3 COOH) = 0,50 * 1,0 = 5,0 *10^-1 * 1,0 *10^-3 = 5,0 * 10^-4 mol

n (Na H CO3) = 0,21 / 84,1 = 0,0025 mol

2) En utilisant l’équation d’état des gaz parfaits, montrez que la quantité de matière de gaz formé nf(CO2) s’exprime par la relation : n f (CO2 ) = ∆P × V total / R * T
on calcule ∆P = P i - Pf

pour cette dernière question en fait je raisonne comme ça

à l'état initial
j'ai les deux quantités de matières dans le ballon
ce sont celles que j'ai calculer 5,0 * 10^-4 mol et 0,0025 mol
j'ai aussi la quantité de matière d'air puisque la réaction n'a pas encore commencé et il n'y a pas de dégagement de C02
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[trayas]

Bonjour et bon samedi

dans cette expérience ,il faut calculer la variation de pression pour trouver la quantité de C02 formé ,c'est bien cela ??



à l'état initial
n(CH3 COOH) = 0,50 * 1,0 = 5,0 *10^-1 * 1,0 *10^-3 = 5,0 * 10^-4 mol

n (Na H CO3) = 0,21 / 84,1 = 0,0025 mol

n (CO2 ) = 0

la première mesure va me donner la pression de l'air
est ce que c'est cela ?

pouvez vous m'aider , s'il vous plait ??

[Kemiste]

Bonjour.

Indépendamment de l'exercice, si tu utilises la loi des gaz parfait à quoi est égal la quantité de matière de CO₂ ? Ici la pression que tu mesure après réaction est-elle seulement celle de CO₂ ? Comment avoir cette pression ?

Tu peux aussi résonner en quantité de matière de gaz et faire la différence pour avoir seulement celle de CO₂.

PS : attention à la nomenclature. Il n'y a pas d'espaces dans les formules chimiques. On n'écrit pas Na H CO₃ mais NaHCO₃.

[trayas]

Bonjour KEMISTE

merci de m'avoir répondu

tu me poses cette question :
Ici la pression que tu mesures après réaction est-elle seulement celle de CO2 ?

après réaction donc si c'est après réaction
au cours de la réaction les quantités de matière des 2 réactifs vont diminuer
(c'est d'ailleurs ce que l'on nous apprends cette année en faisant le tableau d'avancement )

et à la fin de la réaction
il y aura un des 2 réactifs qui aura disparu
soit l'hydrogénocarbonate de sodium
soit le vinaigre (acide acétique)

donc la pression est elle seulement celle de CO 2
et bien je réponds (tant pis je me lance !!!!)
je dirais qu'il y' a le CO2 qui s'est formé mais aussi l'air qui était déjà présente initialement
est ce que c'est cela ???

[A voir en vidéo sur Futura]

[trayas]

si j'utilise la loi des Gaz parfait

je peux aussi exprimer la quantité de gaz en faisant

[Kemiste]

J'ai l'impression que tu mélanges plusieurs notions. Ici il est question de la pression mais tu me parles de l'acide acétique et NaHCO₃ qui n’interviennent pas dans la pression. Il faut s'intéresser aux espèces gazeuses. Essaye de répondre aux questions que je t'ai posé en commencer par l'expression de la quantité de matière selon la loi des gaz parfaits.

[trayas]

pardon j'ai envoyé le message trop vite


à partir de la loi des gaz parfait
je peux avoir la quantité n



avec R la constante d'un gaz parfait R = 8,3&4




je peux aussi remplacer V par V = P (initiale ) - P (finale)


ce qui me donne

[Kemiste]

Désolé mais ce n'est pas très clair tout ça... J'imagine que c'est une faute de frappe quand tu dis que tu remplace un volume par une différence de pression.

Tu ne justifies pas vraiment la formule. C'est la quantité de matière de quoi ? Quel est ce P dans la formule des gaz parfait ? La pression totale ? La pression d'une espèce en particulier ?

Il y a aussi une erreur dans la formule. Vu que l'on produit un gaz, la pression finale sera plus importante que le pression initiale. Tu aurais donc une quantité de matière négative.

[trayas]

j'ai l'impression que nos messages se sont croisés

j'ai compris que l'on s'intéresse aux espèces gazeuses

les quantités de matières des réactifs n'interviennent plus (c'est cela ??)


l'expression de la quantité de matière d'un gaz selon la Loi des gaz parfait

[TEX]P * V = n *R * T[\TEX]

si R est la constante d'un gaz Parfait alors R = 8,314 (S I)

[TEX]n =\frac{P * V}{R * T}[\TEX]

[Kemiste]

J'ai l'impression que tu ne comprends pas ce que j'essaye d'expliquer. Tu donnes des formules mais tu ne dis jamais à quelles espèces elle se référent.

Selon la loi des gaz parfait, quelle est la quantité de matière de CO₂ ? A quoi correspond P ? P totale ? P de l'air ? P de CO₂ ?

A la fin de la réaction tu mesures une pression. Quelle est cette pression ? P totale ? P de l'air ? P de CO₂ ?

Ici on ne s'intéresse qu'à la quantité de matière de CO₂ produite. Pour le moment, peut importe les quantités des autres réactifs.

[trayas]

je vais justifier ma formule

je la reprends

si la température et la pression ne sont pas trop élevées --------> un gaz peut être considéré comme parfait

sa quantité de matière n (ici ce sera n (CO2) , sa pression (ici ce sera bien la différence entre la pression de départ et celle en fin de réaction)

le volume est celui du flacon (dans l'exercice V = 230 ml)

[Kemiste]

Voilà c'est globalement ça. La quantité de CO₂ ne dépend que de la pression en CO₂. Etant donné que la seule espèce gazeuse produite est CO₂, la pression supplémentaire est celle de CO₂. D'où la formule n(CO₂) = Différence de pression*V/(RT).