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Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction



  1. #1
    OrgaChem

    Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction


    ------

    Bonjour,

    Je dois déterminer l'avancement final d'une réaction limitée en utilisant la constante d'équilibre, et donc le quotient de réaction à l'état final.

    Cette réaction d'oxydo-réduction s'écrit :
    MnO-4(aq) + 5Fe2+(aq) + 8H+(aq) _>_< Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 4H2O(l)

    Le symbole _>_< représente la double flèche d'une réaction limitée, je n'arrive pas à la trouver.

    Bon, d'abord je fais le tableau d'avancement, avec les ions H+ et l'eau en excès.

    Puis j'exprime le quotient de réaction à l'état final, qui est égal à la constante d'équilibre (dont la valeur est donnée par l'énoncé) en fonction des concentrations des produits et réactifs à l'état aqueux, c'est-à-dire avec les expressions du tableau d'avancement à l'état final divisé par le volume.

    En fait le problème est que je me retrouve avec une équation d'inconnue xf mais avec des puissances 5, alors qu'à mon niveau je ne suis censé trouver une équation de degré 2 à résoudre. Les puissances 5 ne s'éliminant pas même après application des coefficients du binôme de Newton etc., je suis dans l'impasse.

    Pouvez-vous m'aider s'il vous plaît ?

    Ci-joint le travail que j'ai fait jusque là:

    -----

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  3. #2
    OrgaChem

    Re : Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction

    Voici les photos de mon travail, je n'ai pas réussi à les insérer dans mon message précédent.

    Merci d'avance pour votre aide !
    Images attachées Images attachées

  4. A voir en vidéo sur Futura
  5. #3
    gts2

    Re : Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction

    Que vaut K ? En regardant son ordre de grandeur, vous devriez pouvoir simplifier.

  6. #4
    OrgaChem

    Re : Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction

    À 25°C, K vaut 10⁶³. Je peux donc simplifier en mettant racine sixième des deux côtés ? Comment m'y prendre puisque je n'ai pas de xf dans l'expression de K ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    gts2

    Re : Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction

    Avoir des "bouts" d'exercice n'aide pas à fournir une aide.
    On ne sait pas s'il y a un réactif limitant et lequel ou si c'est en proportion stoechiométrique.

    Sinon on a quand même l'impression que K>>1, cela doit pouvoir vous permettre de faire des approximations.

    Donc si on avez l'énoncé exact...

  9. #6
    gts2

    Re : Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction

    Citation Envoyé par OrgaChem Voir le message
    Comment m'y prendre puisque je n'ai pas de xf dans l'expression de K ?
    Je vois bien bien pourtant un xf dans vos équations.
    J'attends le texte exact, mais s'il s'agit de trouver xf, c'est immédiat sans racine sixième ou quoi ce soit.

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  11. #7
    OrgaChem

    Re : Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction

    Bonjour,

    Je vous joins l'énoncé, désolé de l'avoir oublié.Nom : IMG-20201108-WA0076.jpg
Affichages : 41
Taille : 96,4 Ko

  12. #8
    gts2

    Re : Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction

    Le calcul de xf se fait en deux étapes :
    - la réaction est quasi totale donc xf=8.10-5=n2
    - ensuite, on cherche la petite bête ("quasi") : on pose donc xf=8.10-5(1-ε) et on reporte dans l'équation, sachant bien sûr que ε est petit, et on ne garde donc que les termes en ε.
    Par exemple 5xf6=5(8.10-5)6 mais (n2-xf)=8.10-5ε.

  13. #9
    OrgaChem

    Re : Évolution spontanée, constante d'équilibre et avancement final de réaction

    D'accord !! J'ai compris, merci beaucoup ! Vous m'avez éclairé

    Bonne soirée

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