CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 5
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7. Réalisons un tableau d’avancement (en quantité de matière) entre l’état initial et l’état
d’équilibre, ξ désigne l’avancement de la réaction :
NH 4 I (s)
=
NH 3 (g) + HI (g)
EI excès
0
0
EF excès
ξ
ξ
Dans ces conditions les pressions partielles sont telles que :
p HI = p NH 3
et
p 1 = p HI + p NH 3 = 2 bar.
Alors :
K
◦
=
p NH 3 p HI
p ◦2 = 1.
8. L’iodure d’hydrogène HI(g) se dissocie selon la réaction :
HI (g)
=
1
2
H 2 (g) +
1
2
I 2 (g).
La quantité de matière gazeuse n’évoluant pas, cette transformation n’occasionne pas de variation de pression. Cependant, comme la disparition de l’iodure d’hydrogène provoque la
dissociation de l’iodure d’ammonium NH 4 I(s) en gaz, la pression augmente.
9. Nous devons réaliser un tableau d’avancement faisant intervenir les deux équilibres simultanés. Notonsξ 1 l’avancement correspondant à l’équilibre de dissociation de l’iodure d’ammonium et notons ξ 2 l’avancement correspondant à l’équilibre de dissociation de l’iodure
d’hydrogène.
NH 4 I (s)
=
NH 3 (g) + HI (g)
EI excès
0
0
EF excès
ξ 1
ξ 1 − 2ξ 2
et
2 HI (g)
=
I 2 (g) + H 2 (g)
EI
EF ξ 1 − 2ξ 2
ξ 2
ξ 2
À la température de travail, le premier équilibre a pour constante d’équilibre standard K ◦
2 = 1
et le deuxième équilibre K ◦
1 = 2, 18.10 −2 . Les pressions partielles s’expriment par :
p NH 3 =
ξ 1 RT
V
, p HI =
(ξ 1 − 2ξ 2 ) RT
V
et p H 2 =
ξ 2 RT
V
.
Ces relations permettent d’établir deux relations entre pressions partielles, soit :
p NH 3 = 2p H 2 + p HI
et
p H 2 = p I 2 .
En utilisant les expressions des constantes d’équilibre en fonction de pressions partielles,
nous obtenons :
K ◦
1 =
p H 2
p HI
et
K
◦
2 .(p
◦
)
2
= p NH 3 .p HI