Principes de chimie

ES E CHMl 0  H H [pic 1]

Principes de chimie[pic 2]

Professeur: Alain St-Amant date: jeudi le 5 octobre 2000 temps: 10:00 - 11:20

 AUCUN MATERIEL SUPPLEMENTAIRE PERMIS

 CALCULATRICES PERMISES

 INSTRUCTIONS

• v'erifiez que vous avez toutes les 10 pages de cet examen
• r'epondez 'a toutes les questions
• 'ecrivez vos r'eponses sur le questionnaire-mAeme, dans les espaces fournis
• soyez certains que vos r'eponses finales ont les bonnes unit'es et les bons nombres de chifres significatives
• si vous avez besoin, vous pouvez 'ecrire vos r'eponses sur le dos d'une feuille
• traitez tous les gaz comme des gaz parfaits
• les formules et constantes fondamentales n'ecessaires sont fournies 'a la fin
• n'oubliez pas d''ecrire votre nom et num'ero d''etudiant:

NNMM        :M[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

Question 1 (10 points)

Un solide, A(s), d'ecompose pour produire un gaz inconnu, X(g), qui est insoluble dans l'eau. Lors de la d'ecomposition de 5.00 g de A(s), on produit 1.00 g de X(g). Lors de la d'ecomposition de 15.00 g de A(s), on recueilli le X(g) dans une bouteille renvers'ee au-dessus de l'eau. Le volume du gaz recuelli est 278 mL et la pression totale dans la bouteille renvers'ee est 0.955 atm. La temp'erature est 30.0Æ C. Quelle est la masse[pic 10]

molaire du gaz inconnu, X(g)? La pression de la vapeur d'eau        30.0Æ C est 0.0419 atm.

Question 2 (10 points)

La composition cent'esimale d'un compos'e est de 54.5% C, 9.2% H, et 36.3% 0. La masse mol'eculaire du compos'e est approximativement 88 g/mol. Quelle est la formule empirique de ce compos'e? Quelle est sa formule mol'eculaire?[pic 11]

Question 3 (10 points)[pic 12]

Le P0Cl3(l) est produit par la r'eaction suivante:

6 PCl3 (l) + 6 Cl2(g) + P4 010 (s) ! 10 P0Cl3(l)

Quelle masse de P0Cl3(l) peut-on produire en r'eagissant 995.0 g de PCl3 (l), 375.0 g de Cl2(g), et 305.0 g de P4 010(s)?

Question 4 (10 points, total)

(a) 0n a un calorim'etre 'a pression constante dont la capacit'e calorifique est de 555 J/K. Le calorim'etre contient 333.0 mL d'eau. Sous une pression constante de 1.00 atm, on dissout 21.25 g d'un solide, X(s), dans l'eau du calorim'etre. La temp'erature du calorim'etre monte de 22.05Æ C 'a 23.75Æ C. Si la masse molaire de la substance X(s) est de 117.0 g/mol, quelle est la valeur de .6HÆ pour la dissolution d'une mole de X(s) dans l'eau[pic 13]

X(s)        ---- X(aq)

La chaleur sp'ecifique de l'eau est 4.184  J [pic 14]

et la masse volumique de l'eau est 1.00 g/mL.

(b) Le compos'e Y est un isom'ere du compos'e X de la partie (a) (un isom'ere est un dif'erent compos'e avec la mAeme formule mol'eculaire). 0n sait que

Y(s) ---- Y(aq)        .6HÆ  = -10.0 kJ

Y(s) ---- X(s)        .6HÆ  = +25.0 kJ

Quelle est la valeur de .6HÆ pour la r'eaction

X(aq)        ---- Y(aq)

Utilisez vos r'esultats de partie (a) pour vous aider, si n'ecessaire.

Question 5 (10 points, total)

(a) L'enthalpie libre standard de formation de NH (g) est -16.6 kJ/mol 'a 25Æ C. Calculez la valeur de .6G pour la r'eaction[pic 15][pic 16]

N2(g) + 3 H2 (g)        ---- 2 NH3 (g)

lorsque les pressions partielles de N2 (g), H2 (g), et NH3 (g) sont 0.500 atm, 0.250 atm, et 2.000 atm, respec- tivement. La temp'erature est 25Æ C. Est-ce que la production du NH (g) est spontan'ee lorsque nous avons ces pressions partielles? Expliquez bri'evement votre raisonnement (maximum 20 mots).[pic 17]

(b) Pour chacune des r'eactions suivantes, indiquez si .6SÆ est positive ou n'egative. N'expliquez pas votre raisonnement.

0 Æ C,        H 0(l) ---- H 0(s)[pic 18]

'a 25 Æ C,        2 N0(g) + 0 (g) ---- 2 N0 (g)[pic 19][pic 20]

a 25 Æ C,        2 NH4 N03(s)        ---- 2 N2(g) + 4 H2 0(l) + 02 (g)

constantes fondamentales:

R = 8.3145 kPa L K_1 mol_1 = 8.3145 J K_1 mol_1 = 0.08206 L atm K_1 mol_1

1 atm = 101 325 Pa = 760 mm Hg

N        = 6.022 X 1023[pic 21]

1 mL = 1 X 10_3 L = 1 X 10_6 m3

charge d'un 'electron = -1.60 X 10_19 C masse d'un 'electron = 9.09 X 10_28 g masse d'un proton = 1.673 X 10_24 g masse d'un neutron = 1.675 X 10_24 g

unit'e de masse atomique = 1.661 X 10_24 g

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