Thermochimie
TD : Thermochimie. Recherche parmi 300 000+ dissertationsPar Gloire Boueya • 14 Mars 2019 • TD • 858 Mots (4 Pages) • 536 Vues
Licence BBCP 2e année, 2013-2014 | 1 |
Correction de l’examen de Thermochimie
du 25/10/2013
EXERCICE 1 (3 pts)
On mélange 4 moles d’eau (Meau = 18 g.mol-1) avec 6 moles d’éthanol (Meth = 46 g.mol-1). Déterminer le volume molaire partiel de l’éthanol sachant que, dans ces conditions, la masse volumique du mélange est de 850 kg.m3 et le volume molaire partiel de l’eau est de 16,71 cm3.mol-1. (3 pts).
L’expression de la masse volumique ρ du mélange à partir des quantités de matière et des volumes molaires des constituants permet d’accéder à Veth. Attention à convertir la
masse volumique en g/cm3.
- = m = neauMeau + nethMeth V neauVeau + neauVeth
[pic 1][pic 2]
On en déduit donc :
Veth = | neauMeau + nethMeth − ρneauVeau |
ρneth | |
[pic 3]
- 4 × 18 + 6 × 46 − 0, 85 × 6 × 16, 71
0, 85 × 4
- 57, 10 cm3.mol-1
[pic 4]
EXERCICE 2 (7 pts)
Le minerai de plomb contient essentiellement de la galène, PbS. Afin d’éliminer le soufre, il faut d’abord effectuer l’opération que l’on appelle grillage. La réaction correspondante a pour bilan :
3
PbS(s) + 2O2(g) −→ PbO(s) + SO2(s)
[pic 5]
- Calculer la variance à l’équilibre (2 pts).
v = N − R + 2 − ϕ, avec :
N le nombre de constituants, soit 4
R le nombre de relations indépendantes, soit 1
le facteur 2 provient de la contribution à la fois de la pression et de la tempéra-ture.
le nombre de phases : 2 phases solides (non miscibles) et 1 phase gazeuse (les gaz sont miscibles), soit 3
- À l’aide des données, exprimer, puis calculer l’enthalpie standard de la réaction à 298 K (2,5 pts).
RHT00 = f HT0 (PbO) + f HT0 (SO2) − f HT0 (PbS)
- −413, 8 kJ.mol-1
Licence BBCP 2e année, 2013-2014 | 2 | |||
3. Calculer l’enthalpie standard de la réaction à 1223 K (2,5 pts). | ||||
D’après la loi de Kirchhoff, nous avons RH12230 = f HT0 + Z | 1223 | X | νicp0 | i dT . |
298 | ||||
i |
Comme les capacités calorifiques dépendent dans ce cas de la température (du type c0pi = a + bT ), il est nécessaire d’intégrer correctement ce terme :
1223 | 2 | 1223 | |||||||||||||||||||
Z | (a + bT )dT | = | "aT + b | T | #298 | ||||||||||||||||
298 | 2 | 2 | − | 2 | ! | ||||||||||||||||
= | a(1223 − 298) + b | ||||||||||||||||||||
12232 | 2982 | ||||||||||||||||||||
On a donc | a | , | b | , | −3 | , ce qui donne | R | H0 | , | − 6 | , | 87 = | |||||||||
= −10 96 et | = 4 64 | · 10 | 1223 | = −413 8 |
−420, 67 kJ.mol-1
[pic 6]
EXERCICE 3 (10 pts)
Le café auto-chauffant : Sous l’aspect extérieur d’un simple gobelet en polypropylène, le produit est constitué de deux parties :
– un gobelet en aluminium contenant 65 mL de café,
– un dispositif de chauffage composé de deux compartiments : le premier contient des cristaux de chlorure de calcium anhydre CaCl2 et le second, un volume d’eau permettant d’assurer, en 40 secondes, la dissolution de la totalité des cristaux produisant une augmentation de température d’environ 40◦C.
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