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décomposition thermique



  1. #1
    minacristal

    décomposition thermique


    ------

    voilà, j'ai trois exercices de chimie (niveau début PCSI), j'en ai fait deux, mais le troisième me pose problème, si vous pouviez m'aider

    exercice: on étudie la réaction de décomposition thermique de l'hydrure d'arsenic en phase gazeuse, selon l'équation de réaction suivante:
    AsH3(g)=1/4 As4(g)+3/2 H2(g).
    on travaille à température et volume constants.
    la pression initiale du mélange vaut 785 mm Hg.

    1. à la date t=3h, la pression vaut 879 mm Hg. exprimer l'avancement de réaction à cette date t en fonction de la quantité de matière initiale n0 d'hydrure d'arsenic introduite.

    2. en considérant la réaction comme totale:
    2.1 calculer la pression finale du mélange
    2.2 déterminer la fraction molaire finale de dihydrogène dans le mélange. en déduire le plus simplement possible la fraction molaire finale de As4 dans le mélange
    2.3que vaut la pression partielle finale en As4 dans le mélange

    si vous pouviez au moins m'aider pour la question 1. car je bloque totalement dessus.
    merci d'avance.

    Minacristal

    -----

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  3. #2
    pephy

    Re : décomposition thermique

    bonjour
    à l'instant initial il y a n0 moles de AsH3;
    écrire les nombres de moles de chaque corps lorsque le degré d'avancement est x, soit:
    n0(1-x) AsH3
    n0.x/4 As4
    2n0.x/3 H2
    calculer le nombre de moles total;
    écrire la proportionnalité de la pression totale au nombre de moles total....
    pour la suite c'est pratiquement la même chose

  4. #3
    minacristal

    Re : décomposition thermique

    bonjour
    pour le nombre de de moles de chaque corps, je ne vois pas comme on peut arriver à ce résultat puisque à la date t=3h:
    n(AsH3)=n0-x
    n(As4)=1/4x
    n(H2)=2/3x
    comment peut on alors passer à:
    n0(1-x) AsH3
    n0.x/4 As4
    2.n0.x/3 H2
    ?

  5. #4
    moco

    Re : décomposition thermique

    Je reprends tes données.
    AsH3(g)=1/4 As4(g)+3/2 H2(g).
    V et T constant. P = 785 mm Hg.

    1. à la date t=3h, la pression vaut 879 mm Hg. exprimer l'avancement de réaction à cette date t en fonction de la quantité de matière initiale n0 d'hydrure d'arsenic introduite.

    2. en considérant la réaction comme totale:
    2.1 calculer la pression finale du mélange
    2.2 déterminer la fraction molaire finale de dihydrogène dans le mélange. en déduire le plus simplement possible la fraction molaire finale de As4 dans le mélange
    2.3que vaut la pression partielle finale en As4 dans le mélange
    -----------------------------------------------
    no molécules de AsH3 donnent no·(1/4 + 3/2) molécules, donc 7/4 no molécules. La pression initiale passe de 785 mmHg à une valeur finale de (7/4)·785 mm Hg = 1374 mm Hg. ceci est ta deuxième question (2.1.)

    D'autre part, chaque fois que tu détruis x molécules de AsH3, tu crées 7x/4 molécule d'autres gaz.
    Le nombre total de molécules de gaz sera no - x + 7x/4 = no + 3x/4
    La pression est fonction du nombre de moles, selon : P = nRT/V
    Comme T et V sont constantes, on pose que RT/V = k, et P = kn
    En t = 0, n = no = 785/k
    En t = 3 h, n = no + 3x/4 = 879/k
    3x/4 = (879 - 785)/k = 94/k
    x = (4/3)·94/k = 125.3/k
    Et comme k = 785/no, on tire :
    x = 125.3 no/785 = 0.16 no
    Et voilà ta première question résoplue !

    Dans le mélange final, il y a 3/2 molécule H2 et 7/4 molécules de gaz total. La fraction molaire de H2 est de (3/2)/(7/4) = 12/14 = 6/7 = 0.5714

  6. #5
    pephy

    Re : décomposition thermique

    pour le nombre de de moles de chaque corps, je ne vois pas comme on peut arriver à ce résultat puisque à la date t=3h:
    n(AsH3)=n0-x
    n(As4)=1/4x
    n(H2)=2/3x
    comment peut on alors passer à:
    n0(1-x) AsH3
    n0.x/4 As4
    2.n0.x/3 H2
    ?
    ce que j'ai noté x c'est en fait ksi le degré d'avancement de la réaction nombre compris entre 0 et 1
    Le tien c'est ksi*n0

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Le_Canard

    Re : décomposition thermique

    Salut !

    C'est marrant j'ai exactement le même exo à faire pour la rentrée
    Et bon, étant d'un naturel très sérieux *tousse très fort* je m'y prends que maintenant :P

    Simpa l'aide =)

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