Exercice sur la pyridine

[invite851bf10b]

Bonjour à tous,

Voici une exercice de chimie que je n'arrive pas à résoudre… Je ne comprends pas ce qu'il faut faire avec ces 4 réactions chimiques ?
Si quelqu'un sait à peu près ce qu'il faudrait faire, je veux bien de l'aide svp ! Je sais comment calculer l'enthalpie de formation, mais je ne vois pas pourquoi il y a 4 équations (surtout les deux dernières)…

Merci d'avance pour votre aide.


Voici la question :

La pyridine, de formule chimique C5H5N, est un composé liquide à température ambiante. Son point d’ébullition, sous p° = 1 bar, est de 115°C.

a) A partir des données thermochimiques fournies ci-après, calculer l’enthalpie de formation à 298K pour la pyridine en phase gazeuse.

Données thermochimiques à 298K :

(1) C5H5N(l) + (25/4)O2(g)→ 5 CO2(g) + (5/2)H2O(l) + (1/2) N2(g) RH°1 = -2979,5 kJ.mol-1.
(2) C5H5N(l)→C5H5N(g)  RH°2 = 40,4 kJ.mol-1.
(3) C(s) + O2(g) )→ CO2(g)  RH°3 = -393,1 kJ.mol-1.
(4) H2(g) + (1/2) O2(g) )→ H2O(l)  RH°4 = -285,6 kJ.mol-1.
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[moco]

Bonsoir,

Il te faut additionner et soustraire plusieurs fois les équations connues, de manière à obtenir à la fin une équation somme qui soit celle de la formation de la pyridine, donc :
5 C + 2.5 H₂ + 0.5 N₂ --> C₅H₅N(liq)
Pour te mettre sur le chemin, tu commences par écrire la réaction (1) en l'inversant, car ainsi tu fais apparaître la pyridine à droite, comme dans l'équation finale à obtenir. Et il y a un Delta H de +2979 kJ/mol. Attention au signe plus. Cela donne :

5 CO₂ + 5/2 H₂O + 1/2 N₂ --> C₅H₅N

L'ennui, avec ce mode de faire, c'est qu'à gauche il y a bien le N₂ que tu désires voir, mais qu'il y aura aussi CO₂ et H₂O, dont il faudra se débarrasser puisque tu veux qu'il y ait H₂, O₂ et C.
Pour faire disparaître le CO₂, il faudra ajouter ton équation (3), et l'ajouter 5 fois, ce qui s'écrira :

5 C + 5 O2 --> 5 CO2 ; Delta H = 5·(-393 kJ/mol) = - 1965 kJ/mol

Si tu ajoutes (1) et cette équation valant 5 fois (3), en laissant à gauche ce qui est à gauche, et à droite ce qui est à droite, tu obtiens :

5 CO₂ + 5/2 H₂O + 1/2 N₂ + 5 C + 5 O₂ --> C₅H₅N + 5 CO₂

On peut biffer les 5 CO₂ qui apparaissent des deux côtés, et on obtient :

5/2 H₂O + 1/2 N₂ + 5 C + 5 O₂ --> C₅H₅N ; avec un Delta H égal à - 1965 + 2979 = 1014 kJ/mol

Ce n'est pas fini, car il reste encore les H₂O à se débarrasser, en ajoutant 5/2 fois l'inverse de la réaction (4), vas-y ! On ne va pas te faire tout le travail

[invite851bf10b]

Bonjour,

Je vous remercie de votre réponse, qui est très bien détaillée. Je savais qu'il fallait faire ça plus ou moins, mais comment sait-on que nous devons obtenir 5 C + 2.5 H2 + 0.5 N2 --> C5H5N(liq) ?

De plus, il m'est demandé de calculer l'enthalpie de formation pour la pyridine en phase gazeuse, dans ce cas la ne dois-je pas obtenir di C5H5N(gazeux) à l'équation finale ?


Merci de votre aide.

[moco]

Bonsoir,

Si tu additionnes bien le bon nombre de fois toutes tes équations, tu dois finir par obtenir l'équation de formation de la pyridine gazeuse. Cela n'est peut-être pas immédiat. Il faut un peu essayer de se débarrasser des espèces et molécules non désirées en ajoutant x fois une autre équation, inversée ou pas. Tu vas finir par y arriver.

[A voir en vidéo sur Futura]