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chimie niveau prépa : gaz parfaits et ordre 1



  1. #1
    jaqueline51

    Unhappy chimie niveau prépa : gaz parfaits et ordre 1


    ------

    Bonjour,
    je suis en prépa bcpst et j'ai du mal à résoudre cet exo de chimie.
    Voici l'énoncé et les réponses que j'ai trouvé :

    Soit la réaction suivante :
    SO2Cl2 = SO2 + Cl2
    où tout est gazeux de constante cinétique k.
    Loi des gaz parfaits : PV=nRT
    On met dans une enceinte fermée vide de volume V, à T constante, n mole de SO2Cl2

    1. Exprimer la pression initiale Po. P0=nRT/V
    2. Exprimer la pression au bout d'un temps très long Pinf .Pinf=(nSO2+nCl2)*RT/V
    3.Exprimer la pression totale Pt à un temps quelconque en fonction de E, variable de Donder.
    Pt=Somme des Ppartielles=(n-E)+2E*RT/V
    4.Exprimer la pression partielle de SO2Cl2 en fonction de Pinf et Pt.
    Pp(SO2Cl2)=Pt-Pinf
    5.Exprimer en fonction des mêmes pressions et de T la concentration en SO2Cl2.
    Je ne parviens pas à répondre à cette question, ce qui me bloque pour la suite.
    5. On suppute que la réaction est d'ordre 1 cinétiquement.
    Exprimer une relation entre Pt et Pinf, k et le temps.
    6. Vérifier graphiquement que l'ordre est bon, calculer la constante cinétique et trouver le temps un demi.

    Tableau :
    t en min | 0 | 3 | 5 | 8 | 10 | 15 | 20 |
    Pt en 105Pa |0.8|1.08|1.22|1.36|1.46|1.51| 1.56|

    Merci pour vote aide !

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    jjf

    Re : chimie niveau prépa : gaz parfaits et ordre 1

    Bonjour Jacqueline,

    Citation Envoyé par jaqueline51 Voir le message
    1. Exprimer la pression initiale Po. P0=nRT/V
    Ok

    Citation Envoyé par jaqueline51 Voir le message
    2. Exprimer la pression au bout d'un temps très long Pinf .Pinf=(nSO2+nCl2)*RT/V
    La, on peut faire mieux. La réaction a l'air d'être totale au final, donc les quantité de SO2 et Cl2 sont égales à n et on a simplement

    Pinf = 2P0

    Citation Envoyé par jaqueline51 Voir le message
    3.Exprimer la pression totale Pt à un temps quelconque en fonction de E, variable de Donder.
    Pt=Somme des Ppartielles=(n-E)+2E*RT/V
    J'imagine que cette "variable de Donder" doit être l'avancement de la réaction. Alors oui, mais on peut réécrire le tout en fonction de P0 et Pinf, puis seulement avec Pinf:

    Pt =(n-E)/n * P0 + E/n * Pinf = {(n-E)/2 + E}/n * Pinf

    d'où l'on tire l'expression de E en fonction de Pinf et Pt.

    Citation Envoyé par jaqueline51 Voir le message
    4.Exprimer la pression partielle de SO2Cl2 en fonction de Pinf et Pt.
    Pp(SO2Cl2)=Pt-Pinf
    Là pas d'accord, la pression partielle à un instant donné, c'est ce que l'on a écrit auparavant:

    Pp(SO2Cl2) = (n-E)/n * P0

    Comme on connaît P0 en fonction de Pinf et E en fonction de Pt et Pinf, on peut tout remplacer pour avoir l'expression voulue.

    Citation Envoyé par jaqueline51 Voir le message
    5.Exprimer en fonction des mêmes pressions et de T la concentration en SO2Cl2.
    Je ne parviens pas à répondre à cette question, ce qui me bloque pour la suite.
    Tout simplement, la concentration vaut (n-E)/V = Pp/RT

    Comme on a juste calculé (la bonne valeur de) Pp, c'est tout bon.

    La suite constitue le coeur de l'exercice de cinetique, cela ne devrait plus poser de pb.

    A+

    JJ
    1 + 1 = 3, for large values of 1.

  4. #3
    jaqueline51

    Re : chimie niveau prépa : gaz parfaits et ordre 1

    merci JJ pour ton aide. Malheuresement, je suis encore coincé à la question4.J'éssai de remplacer comme tu as dit mais je trouve toujours Pp=-Pt ce qui est impossible...
    Du coup, je ne peux pas faire la suite avec la concentration!

    Peux tu m'expliquer plus en détail comment trouver cette relation?
    merci bien.

  5. #4
    jjf

    Re : chimie niveau prépa : gaz parfaits et ordre 1

    Citation Envoyé par jaqueline51 Voir le message
    J'essaie de remplacer comme tu as dit mais je trouve toujours Pp=-Pt ce qui est impossible...
    Oui, une pression négative, c'est pas la panacée pour un gaz parfait

    Revenons à la question 3 et notons E/n par . On a donc



    D'où



    On peut maintenant calculer la pression partielle puisque elle s'écrit



    ou encore



    (toujours d'après la question 3)

    En simplifiant, on arrive à



    Qui a le mérite de ne pas être négative et d'être nulle en outre lorsque tend vers après un temps infini (de l'ordre d'une vingtaine de minutes d'après ton tableau )

    A+

    JJ
    1 + 1 = 3, for large values of 1.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    jaqueline51

    Re : chimie niveau prépa : gaz parfaits et ordre 1

    Merci beaucoup JJ !
    Je suis venue à bout de ce fichu DM et ce grâce à toi !

    A bientôt !

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