calorimétrie

[invite0c7e89a2]

Bonjour,
j'ai répondu à un exercice, j'éspère qu'il est bon...mais je voudrais, si c'est possible, qu'on m'éclaire sur un petit point pratique.

un calorimètre de 0,3 kg en verre contient 100 ml de NaOH 2M à 21°C. On y verse HCl 2M à même température.
La t° finale est de 33,8°C

a) Calculer |Q| molaire de la réaction

c solution = 4,18 kJ/kg.°C ; c verre = 0,84 kJ/kg.°C
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D'abord, j'écris la réaction :

NaOH + HCl ------> H2O + NaCl

il reste après réaction : 0,2 mol H2O + 0,2 mol NaCl

Calcul de |Q| :

|Q| = (0,84.0,3.12,8) - (4,18.0,0152.12,8)
|Q| = 2,41 kJ

--> |Q| molaire = 2,41/0.2
--> |Q| moalire = 12,05 kJ

En fait, c'est ici que j'ai peur de me tromper : on demande (via la formule de |Q| ) le nombre de mole de la solution pour trouver |Q| molaire. Doit-on tenir compte que du nombre de mole de sel formé?
Par exemple, s'il restait après réaction : 3 mol d'eau et 2 mol de NaCl, comment serait le |Q| molaire?


Merci
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[pascalp]

La capacité calorifique c'est kJ.kg^-1.°C^-1

La chaleur de réaction : c'est somme(m.Cp.DeltaT) (flemme de mettre latex..)

il faut calculer la chaleur aborbé par la calorimètre ; 0.3*0.84*(33.8-21)
Puis celle de la solution. Attention, il faut passer 100mL en kg. Il suffit de prendre la densité de l'eau. On néglige les sels et autres bidules dissous.

Une fois Q obtenu, la valeur correspond pour 2 moles de soude.
Une petite règle de trois pour l'avoir pour une mole et c'est gagné.

[invite0c7e89a2]

???
Pour calculer l'énergie absorbée par la solution, il faut faire c.m.T
c=4,18 kJ/kg.°C
mais m? Selon moi, m serait égale à la somme des solutions "réactifs", càd 100 ml d'acide + 100 ml de soude --> m solution = 200 ml=0,2 kg.
Non?

Pour calculer |Q|, on fait |Q|solution = |Q|calorimètre (principe de conservation d'énergie).

Ce que je viens de dire est-il correcte?

[pascalp]

C'est pas T, mais DeltaT. On calcule l'énergie entre un état initial et un état final.

Et c'est pas les bonne unités pour c, c'est
kJ.kg^-1.°C^-1

Par contre c'est bien le volume totale de la solution. A voir avec l'énoncé car dans le message, le volume de solution ajoutée n'est pas écrit.

L'énergie de la réaction est absorbé par le calorimètre et la solution, c'est plutot Qreaction=Qcalorimètre+Qsoluti on

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Je reprends ta donnée, en italique.
Un calorimètre de 0,3 kg contient 100 ml de NaOH 2M à 21°C. On y verse HCl 2M à même température.
J'espère que le volume rajouté de HCl 2M est de 100 ml, car cela, tu ne le dis pas.
La t° finale est de 33,8°C
a) Calculer |Q| molaire de la réaction
c solution = 4,18 kJ/kg.°C ; c verre = 0,84 kJ/kg.°C
Il reste après réaction : 0,2 mol H2O + 0,2 mol NaCl
Calcul de |Q| :
|Q| = (0,84.0,3.12,8) - (4,18.0,0152.12,8)
|Q| = 2,41 kJ

Il y a deux erreurs.
1. Il y a un inexplicable facteur 0.0152. 2. Tu a soustrait ce qui doit être additionné.
Je m'explique.
Essaie de raisonner avec des mots et des phrases, et non avec des forumles. Tu disposes d'une réaction où l'action de 0.2 mole a chauffé 0.3 kg de verre et 0.2 kg eau de 12.8°C.
La chaleur dégagée par la réaction Q a servi à chauffer l'eau et le verre. Il faut donc additionner les deux quantités de chaleur. (On néglige la masse de NaCl chauffée, qui doit être faible !!)
Q = (C_verre·m_verre + C_eau·m_eau )(deltaT) = (0.84·0.3 + 4.18·0.2)(12.8) = (0.253 + 0.836)·12.8 = 13.94 kJ
Cette chaleur Q a été produite par l'action de n = 0.2 mole de HCl ou de NaOH.
Si 0.2 mole produit 13.94 kJ, 1 mole produira 5 fois plus.
La chaleur molaire |Q| = Q/n est donc 5 fois plus grande que ce 13.94 kJ.
|Q| = Q/n = 13.94 kJ/0.2 mol = 69.7 kJ/mol.