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- TP : correction - bilan - exercices - Difficulté du chapitre.

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1 - TP : correction - bilan - exercices - Difficulté du chapitre

2 Attention erreur dans lénoncé C= 0.01 mol/L et vous devez remplacer mes chiffres par les vôtres

3 Équation de réaction C 9 H 8 O 4 + HCO 3 - C 9 H 7 O CO 2 + H 2 O État du système Avance ment x (mol) nC 9 H 8 O 4 (mol) n(HCO 3 - ) (mol) n(…………) (mol) État initial x = 0Excès n 0 = 1, État intermédi aire xExcèsn 0 – xxxx État finalx max Excès n 0 – x max = 0 x max = 1, calcul de n o : n o = CxV=10 -2 x =1, mol

4 I- 3°/ La mesure de pression de dioxyde de carbone formée permet d'établir un bilan de matière car la pression de gaz formée permet de calculer la quantité de matière de gaz formée grâce à léquation détat des gaz parfait : PV=nRT

5 ETAT INITIAL : Le volume disponible pour le gaz est le volume du ballon, auquel on soustrait le volume déjà occupé par la solution. Le gaz présent dans le ballon est de l'air, dont la quantité vaut n air. D'où : Pi = (V ballon – V solution ) n air.R T _______________________ ETAT FINAL : Le volume disponible pour le gaz n'a pas changé. Par contre la quantité de gaz présente dans le ballon a changé : La quantité d'air reste la même, mais du CO2 a été créé par la réaction, donc on écrit que n gaz = n air + n CO2 donc:Pf =(n air + n CO2 ).RT/(V ballon – V solution )

6 On peut alors écrire que ΔP = Pf – Pi = [(n air + n CO2 ). R T / (V ballon – V solution ) ] - [ n air.R T / (V ballon – V solution )] On met en facteur le terme R T / (V ballon – V solution ) ce qui donne ΔP = (n air + n CO2 – n air ). R T / (V ballon – V solution ) On simplifie : ΔP = n CO2. R T / (V ballon – V solution ) On déduit donc l'expression de n CO2 : n CO2 = ΔP. (V ballon – V solution ) / (R.T)

7 Grâce au tableau d'avancement, on sait que n CO2 formé est égal à l'avancement maximal ( x max ). On écrit donc x max,exp = n CO2 Pour faire l'application numérique, on fait attention aux unités : V s'exprime en m 3 : V ballon – V solution = = 235 mL = 0,235 L = 2, m 3. T s'exprime en K : T = 25 °C = 298,15 K P s'exprime en Pa : ΔP = 1500 Pa R = 8,31 USI Le calcul donne x max,exp = 1, mol Avec mes valeurs

8 «mon» écart relatif = 100x 1, , , Écart relatif = 5,63 % Avec n ° = C.V = x = 1, mol = x max. Il s'agit de la valeur théorique, que l'on devrait trouver si l'expérience est convenablement réalisée, et bien sûr si la théorie est correcte. Cet écart entre la valeur théorique et la valeur expérimentale s'explique par l'imprécision des mesures de quantités de matière lors de l'expérience. Il faut aussi tenir compte de la fuite éventuelle des gaz hors de l'erlenmeyer malgré le bouchon.

9 III- Oui, léquation détat des gaz parfait nous permet de calculer la quantité de matière formée à partir dune mesure de pression. Voir lexpression de la quantité de dioxyde de carbone formé que lon pourrait écrire dans le tableau davancement puisquelle correspond à x.

10 rappels de seconde sur la réaction et le bilan de matière

11 1- évolution dun système chimique 1.1-définition

12 1.2-équation dune réaction chimique l: solide l: liquide g : gaz aq : pour les espèces dissoutes en solution

13

14 2- bilan de matière définition Méthode Avancement de la réaction Tableau descriptif État final Réactif limitant et avancement maximal

15 Équation de la réaction 2H 2 + O 2 2H 2 O Quantités de matières initiales (mol) Quantités de matières de réactifs consommés et de produits formés à la date t (mol) Quantités de matières présentes à la date t (mol) lorsque l'avancement est x Quantités de matières finales (mol) lorsque l'avancement est x max

16 exercices Exercice 1 Exercice 2 Exercice 3 Exercice 4 + les exercices dapplication ainsi que les 2 exercices résolus du livre

17 Equation de la réaction Etat initial (mol) Etat à la date t l'avancement est x Etat final (mol) l'avancement est x max (mol)

18 Difficulté du chapitre Savoir écrire une équation de réaction Savoir faire un bilan de matière Savoir faire un tableau davancement Savoir trouver le réactif limitant


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