Variation d'enthalpie standard de réaction : Blockage .

[invited273d499]

Hello tout le monde,

J'ai un exercice qui me pose un sérieux problème et ça va faire 2h que je suis dessus et j'aimerais bien passer à autres choses et surtout comprendre le problème.

Donc on a d'après l'énoncé :

La réaction de synthèse de l'ammoniac est représentée par l'équation suivante :

(1) N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} --> 2NH_{3 (g)}


ensuite on nous donne :

(2) H_{2 (g)} + ^1/2O_{2 (g)} --> H₂0 _(liq) pour : Δ_rH^° ₂ = - 285,5


(3) 2 NH_{3 (g)} + ^3/2O_{2 (g)} --> N_{2 (g)} + 3 H₂0 _(g) pour : Δ_rH^° ₃ = - 634,9


(4) H₂0 _(g) --> H₂0 _(liq) pour : Δ_rH^° ₄ = - 43,5


La Variation d'enthalpie standard de réaction (1) est égale à -91,1, vrai ou faux ? et justifier et si faux préciser dans quel cas la situation est vrai.

Sachant que je n'ai pas butté sur les réactions (2) et (3) ou je trouve d'après la loi de Hess, par méthode des combinaisons, les variations d'enthalpie : de la réaction 2 ou j'ai 3 Δ_rH^° ₂ et pour la réaction (3) j'ai -Δ_rH^° ₃

Et c'est là où je bloque, je n'arrive pas à m'en sortir avec la réaction (4) et ça me rend fou. Ce simple truc m'empêche de trouver la solution et je sais que je n'arriverais pas à fermer l'oeil tant que je n'aurais pas compris le problème. Alors soit je suis tellement dans la complexité et c'est tout simple mais je ne le vois pas ... ou bien j'ai un gros trou de mémoire concernant une règle. Ou j'ai loupé ma scolarité mais ce blocage me rend fou mdrr...

Bref alors j'espère que vous pourrez m'aider à comprendre et si vous avez une petite astuce, je suis preneur

Merci d'avance
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[Opabinia]

Bonjour,

Il suffit d'envisager deux chemins différents partant du même état initial (les corps simples) et aboutissant au même état final:

N_2(g) + 3 H_2(g) + 3/2 O_2(g) ───> N_2(g) + 3 H₂O_(liq) ───> N_2(g) + 3 H₂O_(g) (ΔH°_a)

puis;

N_2(g) + 3 H_2(g) + 3/2 O_2(g) ───> 2 NH_3(g) + 3/2 O_2(g) ───> N_2(g) + 3 H₂O_(g) (ΔH°_b)

Le bilan d'enthalpie standard se traduit par l'égalité: ΔH°_a = ΔH°_b .

L'expression de chacun des deux termes en fonction des données fournit la réponse cherchée.

[invited273d499]

Merci d'avoir répondu,

Du coup grâce à cette relation comment je peut dire, et démontrer que ΔrH° 1(-91) = (x)ΔrH° 2 + (y)ΔrH° 3 + (z)ΔrH° 4 sachant que les inconnues x,y et z peuvent être trouver grâce à la relation. Mon défaut je pense et de ne pas arriver à faire un lien. Aussi pour une meilleur compréhension, pourquoi tu n'utilises pas le 1/2 O2 ?

Car le professeur qui nous as présenter plusieurs exemple du même style avait une autre méthode, si besoin je peut l'envoyer.

Encore merci

[gts2]

On "fabrique" (1) à partir des autres : il faut 1 N2 réactif donc -(3) et 3 H2 réactif donc 3*(2), c'est ce que vous avez fait, mais (détail !) si vous faites 3*(2)-3, vous avez 3 H2O (liq) en produit qui proviennent de (2) et 3 H2O (g) en réactif qui proviennent de (3), donc il n'y a pas de simplification de H2O. Il faut compenser avec 3*(4) et cette fois cela marche.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Opabinia]

... Aussi pour une meilleure compréhension, pourquoi tu n'utilises pas le 1/2 O2 ?

Le dioxygène réagit avec (H₂) au cours de l'une des étapes, et aussi avec (NH₃).

... Car le professeur qui nous as présenté plusieurs exemple du même style avait une autre méthode, si besoin je peut l'envoyer.

Peut importe la méthode, tout calcul revient à établir un bilan d'enthalpie standard, basé sur le fait que (H) est une fonction d'état.

Le meilleur bilan est celui conduisant le plus rapidement aux résultats.

[Opabinia]

Cela donne très simplement:

ΔH°a = 3(ΔH°2 - ΔH°4)

ΔH°b = ΔH°1 + ΔH°3

d'où ΔH°1 = 3(ΔH°2 - ΔH°4) - ΔH°3

[invited273d499]

En gros c'est simple (quand on a compris...), c'est juste, on cherche à équilibrer les réactifs de départs (1), avec les éléments des autres réactions, (2), (3) et (4), et quand on change la valeur des coef stoechiométriques par exemple 2*(3) alors on multiplie aussi l'enthalpie par 3 etc...

Et du coup le "-"(3) provient du fait qu'on à du inverser la réaction (3) pour pouvoir obtenir du N2.

Et Merci pour les H20 c'était juste le fait qu'il n'y a aucun réactif correspondant dans la réaction (1).

Merci beaucoup en tout cas à vous deux, vous m'avez fais comprendre le déroulement et en plus des astuces surtout avec la relation qui prend deux chemin différents pour arriver au même endroit, grâce a vos réponses j'ai pu faire le lien avec le reste c'est génial !