Exercice thermodynamique airbags

[Vinz14]

Bonjour, je bloque sur cet exercice.

Pour trouver le volume dans les conditions normales, j'utilise : PV=nRT avec 1 atm, 273K, et (13/23+14*3) = 0,2 mol, j'obtiens donc 4,48L.

Je pense que le problème vient des mol.

Pouvez vous m'éclairer ?
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[Kemiste]

Bonjour.

Peut-être nous faudrait-il le contexte. A quoi correspond 13/23 + 14*3 ? As-tu utilisé les unités du système international ?

[Vinz14]

Pardon je ne vous ai pas communiqué l'exercice.

[gts2]

Le gaz est indiqué en clair (g) derrière N₂.
Il faut donc d'abord calculer la quantité de matière de NaN₃, puis voir quelle quantité de N₂ on peut générer à partir de là.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Vinz14]

La quantité de matière de NaN3 est 0,2 mol. Avec 2 mol de NaN3 on obtient 3 mol de N2 --> 3*0,2 = 0,6 mol

(0,6*8,314*273)/1,013*10^5 = 13,4 L. Réponse C

[gts2]

Deux remarques :
-règle de trois un peu trop rapide : 2 ->3 donc 0,2 -> ?
-vous avez oublié la deuxième réaction.

[Vinz14]

J'ai pas fonctionné avec la règle de 3 mais avec un tableau d'avancement :

2 NaN3 (s) --> 2 Na(s) + 3 N2 (g)

Etat initial 2*0,2 0 0
Etat final 0 2*0,2 3*0,2= 0,6 mol


Et pour la deuxième réaction je ne vois pas comment faire.

[gts2]

Dans l'état initial il y a 0,2=13/65 mole de NaI3 pas 0,4.

Les coeff. stoechiométriques sont relatifs à la réaction (ce qui apparait ou disparait) : dans le cas présent quand il disparait 2 moles de NaI3, il apparait 3 moles de N2.

Pour 2 moles de NaI3, on fabrique 2 moles de Na (1) et 10 moles de Na permettent de fabriquer 1 mole de N2. Par la deuxième réaction, on a donc fabriquer combien de N2 ?

Connaissez-vous les tableaux d'avancement ? Cela permet d'automatiser un peu tout cela.

[Vinz14]

Justement mon message précédent est un tableau d'avancement Je me suis juste trompé

J'ai jamais dit qu'une mol de NaN3 = 0,4
J'ai dit qu'une mol de NaN3 = 0,2

Dans la réation il y a 2 NaN3 : 0,2-x*2 = 0, donc x=0,10
Donc 3N2 = 3* 0,1 = 0,3 (selon un tableau d'avancement)

Selon le tableau d'avancement précédent 2Na = 0,2 mol donc Na =0,1 mol
10Na = 1 mol

A condition que Na soit le réactif limitant dans la 2e réaction, (et ca je ne sais pas comment le savoir) :

0,1 -10*x=0
Donc x = 0,01
N2 = 0,01 mol

[gts2]

Donc 3N2 = 3* 0,1 = 0,3 (selon un tableau d'avancement)

Plutôt : n(N2)=0,3 (le tableau contient des quantités de matière, les coeff. n'interviennent que pour les variations).

Selon le tableau d'avancement précédent 2Na = 0,2 mol donc Na =0,1 mol

Encore la même remarque n(Na)=2*0,1=0,2 mol.

10Na = 1 mol

Et encore : la quantité de matière de Na ne change pas parce qu'on change l'équation, il y en a toujours 0,2 mol de Na.

A condition que Na soit le réactif limitant dans la 2e réaction, (et ca je ne sais pas comment le savoir) :

Le but d'un airbag est de fabriquer de l'azote, donc on cherche à en fabriquer le plus possible ...

Conclusion : revoir les tableaux d'avancement.
Le contenu est la quantité de matière de l'espèce (le coeff. stoech. n'a aucun rôle à jouer)
La variation de la quantité de matière est elle gouvernée par les coeff. stoech.

[Vinz14]

Ah d'accord merci j'ai compris.

On trouve donc n(N2) = 0,3 dans la réaction 1

Et n(N2) = 0,02 dans la réaction 2

Sauf que si je fais : (0,32*8,314*273)/(1,013*10^5) j'obtiens 7,05L au lieu de 7,2L.

[gts2]

(0,32*8,314*273)/(1,013*10^5)=7,168 L arrondi à 7,2L

[Vinz14]

Merci à vous.