Ok ça va être long alors on s'accroche, go go go !
Exercice 1On a la décomposition de 2HI en H2 + I2 ; caractérisée par K=0,022 et on veut trouver toutes les pressions partielles (je vais appeler ça pp) des constituants à l'équilibre ; c'est-à-dire quand
K=Q.
Du coup, il faut trouver quelles sont les pp ( ce qui correspond aux concentrations d'un gaz) à l'équilibre Comment on fait ça ? En dressant le
tableau d'avancement. Celui-ci nous donnera l'
expression littérale des pp à l'équilibre (avec le x). Ensuite, notre but est simplement de
trouver la valeur numérique de x (avec la formule qui donne K comme le produit des activités puisque l'activité d'un gaz dépend de sa pp) et de le remplacer par sa valeur numérique dans le tableau ; du coup :
1) Le tableau d'avancement :On écrit la réaction en haut, puis une ligne avec les concentrations (ici les pp) à l'instant 0 et une deuxième ligne avec les pp à un temps t (ici à l'équilibre).
Pour la première ligne :Il est dit dans l'énoncé que la pp initiale de l'HI vaut 1,5 atm ; donc on note 1,5. Les pp de H2 et I2 valent évidemment 0 puisqu'ils n'ont pas encore été formés.
Pour la deuxième ligne :On fait comme au lycée
Ca veut dire que
pour les réactifs, on fait la
pp initiale - l'avancement.
Pour les produits, on fait la
pp initiale + l'avancement. Ici, la pp initiale vaut 0 ; et on forme
2 fois moins de H2 que de HI (ou de I2 que de HI) car les coefficients stoechiométriques valent respectivement
2, 1 et 1 pour le HI, le H2 et le I2
(donc on va diviser l'avancement par 2!)Du coup, au lieu de faire +x ; on fait
+(x/2) pour les deux produits
Ici on a donc le tableau d'avancement ; donc les expressions littérales des pp à l'équilibre, en fonction de l'avancement x.
Maintenant, il faut qu'on trouve la valeur de x (=l'avancement) à l'équilibre pour le remplacer dans l'expression trouvée dans le tableau. Une fois qu'on aura ça, ça nous donnera les valeurs numériques des PP à l'équilibre.2) L'expression de K : L'objectif est de trouver la valeur de x On sait que Q(eq) = K = le produit des activités avec les coefficients stoechio en exposant. Or, l'activité = pi/po donc on va remplacer, dans l'expression de K, l'activité par pi/p0 (les p0 se simplifient donc on se retrouve juste avec pi).
On a K = 0,022 =
( Pi(H2) x
Pi (I2) )/
(Pi(HI)^2) Ooor, ces Peq sont données dans la tableau d'avancement !
Peq (2 HI) = 1,5-x
Peq (H2) = x/2
Peq (I2) = x/2
Donc on remplace les Peq par ces expressions littérales :
K=
((x/2).
(x/2)) /
(1,5-x)^2Ceci nous donne une équation du second degré
(je la redétaille plus tard si vous y arrivez pas mais je vais pas le faire par ordi c'est trop galère et normalement les maths c'est plus proche pour vous que pour moi ) dont la forme finale est :
x = (1,5.racine(0,022)) / (0,5 + racine(0,022)) = 0,34.
3) On remplace x dans l'expression littérale pour obtenir la valeur numérique des pp à l'équilibre Peq (HI) = 1,5 - x = 1,5 - 0,34 = 1,16
Peq (H2) = Peq (I2) = x/2 = 0,34 / 2 = 0,17
Booooon c'était laborieux haha mais j'espère de tout mon coeur que c'est clair pour vous !
Le calcul de l'équation est pas facile mais je doute qu'il vous mette un truc aussi relou en QCM, il sait que vous avez pas de calculatrice! Le but c'est plutôt de comprendre le principe : la Peq (en fonction de x) est donnée par l'expression littérale du tableau, donc on doit retrouver la valeur numérique de x pour avoir la valeur numérique de la Peq
Est-ce que cet exo est bon pour vous?
Courage les warriors, c'est bientôt finiiii!