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CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 6
Si on fait varier, à température et pression constantes, la quantité de matière n i du constituant
i de dn i (= dN tot
g ), la variation élémentaire d’affinité chimique qui en résulte est donc :
dA = −RT.
ν i
dn i
n i
− Δν g
dN tot
g
N tot
g
.
Or la réaction étudiée se déroule sans variation de quantité de matière en phase gazeuse
(Δν g = 0). La variation élémentaire d’affinité chimique se simplifie en :
dA = −RT ν i
dn i
n i
.
Pour l’ajout de dioxygène, ν O 2 = −1 et l’affinité chimique résultant de l’addition de dioxygène est positive : le système évolue dans le sens → (consommation du dioxygène).
6.3 Décomposition thermique de PCl 5
1. Réalisons un tableau d’avancement :
PCl 5 (g)
=
PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
EI 1
0
0
EF 1 − ξ
ξ
ξ
La quantité de matière totale gazeuse est égale à 1 + ξ , la constante d’équilibre s’écrit :
K p =
p PCl 3 p Cl 2
p PCl 5 p ◦
et chaque pression partielle est calculée par la relation p i =
n i
N
g
tot
p, avec n i , quantité de matière
en gaz i, N
g
tot = 1+ξ , quantité de matière totale gazeuse et p, pression totale constante. Il vient
alors :
K p = 2
ξ 2
(1 − ξ )(1 + ξ )
=
2ξ 2
1 − ξ 2 = f 1 (ξ ) .
2. L’application de la loi des gaz parfaits dans l’état initial conduit à la relation :
p tot (0)V = RT.
Le même raisonnement que celui mené à la question précédente fournit :
K p =
ξ 2
(1 − ξ )(1 + ξ )
p
p ◦
avec pV = (1 + ξ ) RT , et donc finalement :
K p =
ξ 2 (1 + ξ )
(1 − ξ )(1 + ξ )
p tot (0)
p ◦
=
2ξ 2
(1 − ξ )
= f 2 (ξ ) .
La pression p est donnée par p = p tot (0)(1 + ξ ) = 2 (1 + ξ ) (en bar).
CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 6
Si on fait varier, à température et pression constantes, la quantité de matière n i du constituant
i de dn i (= dN tot
g ), la variation élémentaire d’affinité chimique qui en résulte est donc :
dA = −RT.
ν i
dn i
n i
− Δν g
dN tot
g
N tot
g
.
Or la réaction étudiée se déroule sans variation de quantité de matière en phase gazeuse
(Δν g = 0). La variation élémentaire d’affinité chimique se simplifie en :
dA = −RT ν i
dn i
n i
.
Pour l’ajout de dioxygène, ν O 2 = −1 et l’affinité chimique résultant de l’addition de dioxygène est positive : le système évolue dans le sens → (consommation du dioxygène).
6.3 Décomposition thermique de PCl 5
1. Réalisons un tableau d’avancement :
PCl 5 (g)
=
PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
EI 1
0
0
EF 1 − ξ
ξ
ξ
La quantité de matière totale gazeuse est égale à 1 + ξ , la constante d’équilibre s’écrit :
K p =
p PCl 3 p Cl 2
p PCl 5 p ◦
et chaque pression partielle est calculée par la relation p i =
n i
N
g
tot
p, avec n i , quantité de matière
en gaz i, N
g
tot = 1+ξ , quantité de matière totale gazeuse et p, pression totale constante. Il vient
alors :
K p = 2
ξ 2
(1 − ξ )(1 + ξ )
=
2ξ 2
1 − ξ 2 = f 1 (ξ ) .
2. L’application de la loi des gaz parfaits dans l’état initial conduit à la relation :
p tot (0)V = RT.
Le même raisonnement que celui mené à la question précédente fournit :
K p =
ξ 2
(1 − ξ )(1 + ξ )
p
p ◦
avec pV = (1 + ξ ) RT , et donc finalement :
K p =
ξ 2 (1 + ξ )
(1 − ξ )(1 + ξ )
p tot (0)
p ◦
=
2ξ 2
(1 − ξ )
= f 2 (ξ ) .
La pression p est donnée par p = p tot (0)(1 + ξ ) = 2 (1 + ξ ) (en bar).