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CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 5
Application numérique :
Δ r S
◦
(1273) = 125,0 J·K
−1
·mol
−1
.
L’enthalpie libre standard Δ r G ◦ est fournie par la relation :
Δ r G
◦
= Δ r H
◦
− T Δ r S
◦
.
Ici Δ r G ◦ (1273) = 45,7 kJ·mol −1 . La loi de GULDBERG-WAAGE s’écrit :
Δ r G
◦
= −RT ln K
◦
qui permet ici un calcul numérique de la constante d’équilibre K ◦ .
Application numérique :
K
◦
(1273) = 13, 3.10
−3
.
3. Le quotient de réaction s’écrit :
Q =
p 3
HCl
p H 2 p SiHCl 3
1
p ◦ .
4. Réalisons un tableau d’avancement entre l’état initial et l’état d’équilibre en notant d et e
les quantités initiales de matière en trichlorosilane et dihydrogène. L’avancement est noté ξ .
SiHCl 3 (g) + H 2 (g) =
Si (s) + 3 HCl (g)
E.I. d
e
0
0
E.F. d − ξ
e − ξ
ξ
3ξ
Compte tenu de la définition des paramètres α et β , il vient ξ = αd et e = β d. Le tableau
d’avancement prend la forme suivante :
SiHCl 3 (g) + H 2 (g)
=
Si (s) + 3 HCl (g)
E.I. d
e
0
0
E.F. d(1 − α)
( β − α) d
αd
3αd
Le quantité de matière totale gazeuses à l’équilibre s’écrit :
n
g
tot = d(α + β + 1).
Chaque pression partielle est calculée par la relation :
p i =
n i
n
g
tot
p T
avec n i quantité de matière en gaz i. Ici nous avons les relations :
p HCl =
3α
α + β + 1
p T , p H 2 =
β − α
α + β + 1
p T et p SiHCl 3 =
1 − α
α + β + 1
p T .
En conséquence la constante d’équilibre K ◦ s’exprime par :
K
◦
=
27α 3
(α + β + 1)(β − α)(1 − α)
p T
p ◦ .