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CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 6
7. L’affinité chimique s’exprime par :
A = RT ln
K ◦
T
Q
= RT ln
p
eq
O 2
p O 2
.
Si p O 2 < p
eq
O 2
l’affinité chimique est positive, le système évolue dans le sens → (formation de
dioxygène). En conséquence on observera la formation O 2 (g) et BaO(s).
Dans ces conditions l’équilibre n’est pas réalisé, la variance se calcule facilement par la règle
de GIBBS : v = c + 2 − ϕ − r = 2 + 2 − 2 − 0 = 2.
8. Supposons tout d’abord que l’équilibre est réalisé dans le nouvel état final et dressons un
tableau d’avancement (en quantité de matière) :
2 BaO 2 (s)
=
2 BaO (s)
+ O 2 (g)
EI 40, 4.10 −3
9, 6.10 −3
4, 8.10 −3
EF 40, 4.10 −3 − 2ξ
9, 6.10 −3 + 2ξ
4, 8.10 −3 + ξ
Lorsque l’équilibre est atteint :
K
◦
T =
p O 2
p ◦ = 1, 245.
L’équation d’état des gaz parfaits permet le calcul de la quantité de matière en dioxygène :
n O 2 =
p
eq
O 2
V
RT
.
Application numérique :
n O 2 = 3.10
−2 mol.
Par conséquent ξ = 2,5.10 −2 mol. Une incohérence apparaît alors car cette valeur fournit une
quantité de matière BaO 2 (s) négative. Nous concluons que l’équilibre n’est pas atteint en fin
de réaction : il y a eu consommation totale du réactif BaO 2 (s). En conséquence, dans l’état
final :
n BaO 2 = 0, n BaO = 5.10
−2 mol
et
n O 2 = 2,5.10
−2 mol.
La pression est alors :
p O 2 =
n O 2 RT
V
.
Application numérique :
p O 2 = 1,04 bar.
9. À la fin de l’expérience nous avons :
p = p
eq
O 2
,
le système n’est pas à l’équilibre chimique et la réaction a lieu dans le sens de formation de
BaO 2 (s) (voir la question 4.). En conséquence, BaO(s) a totalement disparu. Dans l’état final :
n BaO = 0, n BaO 2 = 5.10
−2 mol et n O 2 = n.
CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 6
7. L’affinité chimique s’exprime par :
A = RT ln
K ◦
T
Q
= RT ln
p
eq
O 2
p O 2
.
Si p O 2 < p
eq
O 2
l’affinité chimique est positive, le système évolue dans le sens → (formation de
dioxygène). En conséquence on observera la formation O 2 (g) et BaO(s).
Dans ces conditions l’équilibre n’est pas réalisé, la variance se calcule facilement par la règle
de GIBBS : v = c + 2 − ϕ − r = 2 + 2 − 2 − 0 = 2.
8. Supposons tout d’abord que l’équilibre est réalisé dans le nouvel état final et dressons un
tableau d’avancement (en quantité de matière) :
2 BaO 2 (s)
=
2 BaO (s)
+ O 2 (g)
EI 40, 4.10 −3
9, 6.10 −3
4, 8.10 −3
EF 40, 4.10 −3 − 2ξ
9, 6.10 −3 + 2ξ
4, 8.10 −3 + ξ
Lorsque l’équilibre est atteint :
K
◦
T =
p O 2
p ◦ = 1, 245.
L’équation d’état des gaz parfaits permet le calcul de la quantité de matière en dioxygène :
n O 2 =
p
eq
O 2
V
RT
.
Application numérique :
n O 2 = 3.10
−2 mol.
Par conséquent ξ = 2,5.10 −2 mol. Une incohérence apparaît alors car cette valeur fournit une
quantité de matière BaO 2 (s) négative. Nous concluons que l’équilibre n’est pas atteint en fin
de réaction : il y a eu consommation totale du réactif BaO 2 (s). En conséquence, dans l’état
final :
n BaO 2 = 0, n BaO = 5.10
−2 mol
et
n O 2 = 2,5.10
−2 mol.
La pression est alors :
p O 2 =
n O 2 RT
V
.
Application numérique :
p O 2 = 1,04 bar.
9. À la fin de l’expérience nous avons :
p = p
eq
O 2
,
le système n’est pas à l’équilibre chimique et la réaction a lieu dans le sens de formation de
BaO 2 (s) (voir la question 4.). En conséquence, BaO(s) a totalement disparu. Dans l’état final :
n BaO = 0, n BaO 2 = 5.10
−2 mol et n O 2 = n.