CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 5
4 1 1
La quantité de matière gazeuse totale est :
n
g
tot = n 0
3
2
α
2
.
La constante d’équilibre s’écrit en fonction de la pression totale et du coefficient α selon :
K
◦
298 =
α (3 − α) 1/2
(1 − α) 3/2 .
La valeur considérable de la constante standard d’équilibre conduit à une valeur de α très
proche de 1. On pose donc 1 − α = ε où ε est donné par la résolution de l’équation :
K
◦
298 =
√
2
ε 3/2 = 2, 67.10
35
soit
ε = 3, 04.10
−24
ce qui confirme la validité des approximations effectuées (α ≈ 1).
5.7 Variation d’enthalpie libre au cours d’une réaction
1. Les données permettent de calculer l’enthalpie standard et l’entropie standard de réaction
qui sont supposées indépendantes de la température.
Δ r H
◦
298 = Δ r H
◦
= Δ f H
◦
298 (H 2 O(g)) − 2Δ f H
◦
298 (HCl(g))
Δ r S
◦
298 = Δ r S
◦
= S
◦
m ,298 (H 2 O(g)) + S
◦
m,298 (Cl 2 (g))
− 2S
◦
m,298 (HCl(g)) −
1
2
S
◦
m,298 (O 2 (g))
Numériquement :
Δ r H
◦
= −241, 8 + 2.92, 3 = −57,2 kJ·mol
−1
Δ r S
◦
= 188, 7 + 223 − 0, 5.205, 0 − 2.186, 8 = −64,4 J·K
−1
·mol
−1
.
Ainsi :
Δ r G
◦
T = −57, 2 + 64, 4.10
−3
.T /kJ·mol
−1
.
Applications numériques :
Δ r G
◦
298 = −38,0 kJ·mol
−1
et
Δ r G
◦
600 = −18,6 kJ·mol
−1
2. À la température de T = 600 K, la constante standard d’équilibre vaut :
K
◦
600 = exp
18600
8, 314.600
= 41, 6.
En construisant un tableau d’avancement pour les conditions initiales indiquées :