Les équilibres

[ellax]

Bonjour ,

Je bloque pour la réalisation de cet exercice
" Considérant la réaction H2S(g) + I2(s) ⇌ 2 HI(g) + S(s) pour laquelle Kp vaut 1.35 10-3 Pa. En mettant initialement en présence H2S(g) (p = 1kPa), HI(g) (p = 0.1kPa) et les solides en quantités égales, quel gaz aura une pression partielle supérieure à celle de sa pression de départ une fois l’équilibre établi ? Lequel des deux solides sera présent en plus grande quantité ?"

Je connais la formule de Kp = (pc)(pd)/(pa)(pb) (je n'arrive pas à mettre les lettres en indice)
Comme il y a deux solides je sais qu'elle va s'exprimer Kp= (pHI)^2/(pH2S)
Je n'arrive pas a aller plus loin dans l'exercice car je ne vois pas comment je peux trouver les valeurs d'équilibres.
Est ce que je pourrais avoir un indice pour m'aider à avancer?

Merci d'avance
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[moco]

Bonsoir,
Tu es bien parti. Continue ! Et pour ce faire, tu fais l'hypothèse que x kPa de H₂S va se transformer en HI. Si cette supposition de départ est fausse et que le système va évoluer de droite à gauche, tu obtiendras à la fin une valeur négative de x. Mais si ta supposition est bonne, tu obtiendras une valeur positive pour x. Il s'en suit que la pression finale de H₂S sera 1 - x kPa. Et celle de HI sera : 0.1 + 2x kPa.
Tu poses la définition de K_p = p(HI)²/p(H₂S) = 1.35 10^-6 = (0.1 + 2x)²/(1 - x).
Attention aux unités. Moi j'ai tout converti en kilopascals.
C'est une équation du second degré à une inconnue. A toi de la résoudre. Comme elle a deux solutions, tu ne choisis que celle qui donne des valeurs positives pour 1 - x et 0.1 + 2x.

[ellax]

Bonsoir,

J'avais pas pensé a faire une hypothèse, merci

mais pourquoi on pose 0,1+2x et pas 0,1-2x ? c'est la pression moins l'état d'avancement normalement non ?

[jeanne08]

moco a raisonné avec un x algébrique . La valeur de x doit être telle que les pressions partielles soient positives donc 1-x >0 et 0,1 + 2x >0 donc x peut aller de -0,5 à 1.
Si x est positif la réaction a lieu dans le sens droite -> gauche et si x est négatif la réaction a lieu dans le sens gauche -> droite

On peut répondre pluss vite à la question posée, qui n'est pas quantitative mais qui est simplement " dans quel sens a lieu la réaction ?" ainsi on saura quel gaz s'est formé ( pression plus grande qu'au départ )
La réponse instantanée à cette question est la comparaison du quotient de réaction Q ( avant toute réaction ) et la constante d'équilibre K .
Le quotient Q vaut , au départ, Q = (0,1e3)^2 /1e3= 10 donc Q>K donc la réaction va avoir lieu dans le sens droite-> gauche donc la pression de H2S sera plus que 1 kPa
... si tu as vu la notion de quotient de réaction c'est simple ... sinon la méthode donnée par moco est à utiliser

[A voir en vidéo sur Futura]

[ellax]

Bonsoir,

J'ai effectivement vu la notion de quotient réactionnel Q, et donc l'exercice est plus simple à résoudre avec cela, merci.
Une dernière question dans la solution il est mentionné que n(HI) serra en plus grande quantité.
Est ce que c'est pour compenser une augmentation de pression de gauche (H2S) ?

[jeanne08]

Si la réaction a lieu de droite à gauche il y aura plus de H2S et moins de HI qu'au départ ( tel qu'est posé l'énoncé je suppose que le volume est constant !)