CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 6
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L’application de l’équation d’état des gaz parfaits permet de calculer n :
n =
p O 2 V
RT
.
Application numérique :
n = 40.10
−3 mol.
6.10 Raffinage du nickel par carbonylation (procédé MOND)
1. La réaction écrite dans l’énoncé ne spécifie pas l’état physique du tétracarbonylnickel,
qui entre 0 et 43 °C est liquide et entre 43 °C et 100 °C est gazeux. T est dans le domaine
0-43 °C. L’enthalpie standard de réaction s’exprime en fonction des enthalpies standard de
formation selon :
Δ r H
◦
= Δ f H
◦
(Ni(CO) 4 ()) − 4Δ f H
◦
(CO(g)).
L’entropie standard de réaction s’exprime en fonction des entropies molaires absolues des
corps purs selon :
Δ r S
◦
= S
◦
m (Ni(CO) 4 ()) − S
◦
m (Ni(s)) − 4S
◦
m (CO(g)).
Applications numériques :
Δ r H
◦
= −632 − 4 × (−111) = −188 kJ·mol
−1
Δ r S
◦
= 320 − 4 × (−198) − 30 = −502 J·K
−1
·mol
−1
Δ r G
◦
= −188 + 0, 502.T /kJ·mol
−1
T est dans le domaine 43-200 °C. Le tétracarbonylnickel est gazeux. Son enthalpie standard
de formation se calcule à partir de l’enthalpie standard de formation du tétracarbonylnickel
liquide et de l’enthalpie de vaporisation :
Δ f H
◦
(Ni(CO) 4 (g)) = Δ f H
◦
(Ni(CO) 4 ()) + Δ vap H
◦
(Ni(CO) 4 ).
La connaissance de l’enthalpie de vaporisation et de la température de changement d’état
sous la pression standard permet de calculer l’entropie de vaporisation et donc l’entropie du
tétracarbonylnickel gazeux, celle du liquide étant indiquée par les données :
S
◦
m (Ni(CO) 4 (g)) = S
◦
m (Ni(CO) 4 ()) +
Δ vap H ◦ (Ni(CO) 4 )
T eb
Applications numériques :
Δ f H
◦
(Ni(CO) 4 (g)) = −632 + 30 = −602 kJ·mol
−1
S
◦
m (Ni(CO) 4 (g)) = 320 +
30.10 3
316
= 414,9 J·K
−1
·mol
−1
Δ r H
◦
= −602 − 4 × (−111) = −158 kJ·mol
−1