CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 5
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3. L’accord avec la littérature est très bon.
5.4 Solubilité de la calcite CaCO 3
1. En utilisant les enthalpies libres standard de formation à T = 298 K, il vient :
Δ r G
◦
298 = Δ f G
◦
298 (Ca
2+ (aq)) + Δ f G
◦
298 (CO
2−
3 (aq)) − Δ f G
◦
298 (CaCO 3 (s))
ce qui donne numériquement :
Δ r G
◦
298 = −553, 5 − 527, 9 + 1128, 8 = +47,4 kJ·mol
−1
.
2. La relation entre enthalpie libre standard et constante de réaction est :
Δ r G
◦
T + RT lnK
◦
T = 0
et donc, en notant K ◦
s (CaCO 3 ) le produit de solubilité du carbonate de calcium à T = 298 K :
K
◦
s (CaCO 3 ) = exp
−
47400
8, 314.298
= 4, 9.10
−9
.
5.5 Le soufre à l’état gazeux
1. L’équilibre de dissociation demandé s’écrit :
H 2 S (g)
=
1
m
S m (g) + H 2 (g)
2. Soit n 0 la quantité de matière initiale de sulfure de dihydrogène. L’écriture des quantités
de matière pour un avancement ξ = n 0 α conduit à :
H 2 S (g)
=
1
m
S m (g) + H 2 (g)
E.I. n 0
E.F. n 0 (1 − α)
n 0 α
m
n 0 α
L’énoncé donne la valeur numérique pour une expérience de la pression totale, de la pression partielle en dihydrogène et du coefficient de dissociation du sulfure de dihydrogène. En
exprimant la pression partielle en fonction de α, de m et de la pression totale p tot , la seule
inconnue est m, qui est ainsi déterminée :
p H 2 =
n(H 2 )
n
g
tot
p tot =
n 0 α
n 0
α +
α
m
p tot
ce qui donne :
m =
1
p tot
p H 2
−
1
α