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>- a.
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u
288
q = 2 774,7 mol x 75,2 · 10- 3 kJ · K- 1 · mo1- 1 x 90 K + 2 774,7 mol x 44,0 kJ · mo1- 1 +
2 774,7 mol x 33,6 · 10- 3 kJ · mol- 1 · K- 1 x 10 K = 141 798 kJ
Nous avons donc besoin de 141 798 kJ pour chauffer l'eau.
Regardons combien de moles d'éthane gazeux doivent être brûlées :
n
= 141 798 kJ = l 51,49 mol
c 2H6
936 kJ . mo1- 1
Comme le volume d 'éthane est mesuré dans les conditions normales de température et de pression
(273, l 5 K et 1 atm), nous pouvons utiliser le volume molaire (22,41 L) :
1 51,49 mol = 6 76 L
22,41 mol· L- 1
'
8. Équation de formation : équation qui mène à la formation d'une mole de substance, sous une
pression de 1 atm et à la température précisée, à partir de ses éléments, pris dans leur état le
plus stable, dans les conditions standard.
Cu(s) + l 0 2 (9) + l H 2 (9) -> CuOH(s)
2
2
3 C(gr) + 3 H 2 (9) + 0 2 (9) -> CH 3 CH 2 COOH(/)
9. ~ Conseil méthodologique
10.
Voir conseil méthodologique de la question 5 des QCM.
Propositions :
a) NH 4 Cl(s) ~ NH 3 (9) + HCl (9)
Une mole so lide se transforme en deux moles de gaz _, désordre augmente _, LlS°réaction > O.
b) N 2 (9) + 2 0 2 (9) ~ 2 N0 2 (9)
Trois moles de gaz se tran sforment en deux moles de gaz -> désordre diminue _, LlS°réaction < O.
c) 2 IBr(9) ~ 1 2 (s) + Br 2 (1)
Deux moles de gaz se transforment en une mole solide et une mole liquide -> désordre diminue
-> LlS°réaction < O.
d) (NH 4 ) 2 C0 3 (s) ~ 2 NH 3 (9) + H 2 0(9) + C0 2 (9)
Une mole so lid e se transforme en 4 moles de gaz -> désordre augmente -+ LlS°réaction > O.
Dans le couple, la substance qui devrait posséder l'e ntropie absolue la plus élevée (c'est-à-dire le
désordre le plus grand) sera en gras :
a) C(9r) et Ag(s) : S°(C(gri} = 5,74J · K- 1 . mol- 1 < S°(Ag
atomes ne peuvent pas se déplacer autant que ceux de l'argent qui est un solide métallique dans
lequel la maille élémentaire est occupée par des cations entourés d'électrons délocalisés.
b) Br 2 (9) et 2 Br(g) : S°(Br 2 (g)) = 245,46 J · K- 1 < 2 x S°(Br(g)) = 2 x 1 75,02 J . K- 1
Deux atomes «séparés » provoquent un désordre plus grand qu'une molécule diatomique (où ces
deux atomes sont liés entre eux) .
c) B (298K) et B (398 K) : plus la température est élevée, plus les atomes de bore sont agités et
désordonnés.
d) Ar (1 atm) et Ar (0, 1 atm): pour une mole d'argon, plus la pression est faible, plus le volume
est grand.
-> désordre (entropie) plus grand à basse pression.
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Nous avons donc besoin de 141 798 kJ pour chauffer l'eau.
Regardons combien de moles d'éthane gazeux doivent être brûlées :
n
= 141 798 kJ = l 51,49 mol
c 2H6
936 kJ . mo1- 1
Comme le volume d 'éthane est mesuré dans les conditions normales de température et de pression
(273, l 5 K et 1 atm), nous pouvons utiliser le volume molaire (22,41 L) :
1 51,49 mol = 6 76 L
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8. Équation de formation : équation qui mène à la formation d'une mole de substance, sous une
pression de 1 atm et à la température précisée, à partir de ses éléments, pris dans leur état le
plus stable, dans les conditions standard.
Cu(s) + l 0 2 (9) + l H 2 (9) -> CuOH(s)
2
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3 C(gr) + 3 H 2 (9) + 0 2 (9) -> CH 3 CH 2 COOH(/)
9. ~ Conseil méthodologique
10.
Voir conseil méthodologique de la question 5 des QCM.
Propositions :
a) NH 4 Cl(s) ~ NH 3 (9) + HCl (9)
Une mole so lide se transforme en deux moles de gaz _, désordre augmente _, LlS°réaction > O.
b) N 2 (9) + 2 0 2 (9) ~ 2 N0 2 (9)
Trois moles de gaz se tran sforment en deux moles de gaz -> désordre diminue _, LlS°réaction < O.
c) 2 IBr(9) ~ 1 2 (s) + Br 2 (1)
Deux moles de gaz se transforment en une mole solide et une mole liquide -> désordre diminue
-> LlS°réaction < O.
d) (NH 4 ) 2 C0 3 (s) ~ 2 NH 3 (9) + H 2 0(9) + C0 2 (9)
Une mole so lid e se transforme en 4 moles de gaz -> désordre augmente -+ LlS°réaction > O.
Dans le couple, la substance qui devrait posséder l'e ntropie absolue la plus élevée (c'est-à-dire le
désordre le plus grand) sera en gras :
a) C(9r) et Ag(s) : S°(C(gri} = 5,74J · K- 1 . mol- 1 < S°(Ag
atomes ne peuvent pas se déplacer autant que ceux de l'argent qui est un solide métallique dans
lequel la maille élémentaire est occupée par des cations entourés d'électrons délocalisés.
b) Br 2 (9) et 2 Br(g) : S°(Br 2 (g)) = 245,46 J · K- 1 < 2 x S°(Br(g)) = 2 x 1 75,02 J . K- 1
Deux atomes «séparés » provoquent un désordre plus grand qu'une molécule diatomique (où ces
deux atomes sont liés entre eux) .
c) B (298K) et B (398 K) : plus la température est élevée, plus les atomes de bore sont agités et
désordonnés.
d) Ar (1 atm) et Ar (0, 1 atm): pour une mole d'argon, plus la pression est faible, plus le volume
est grand.
-> désordre (entropie) plus grand à basse pression.