Suivi temporel d`une transformation chimique par pressiométrie

Suivi temporel d’une transformation chimique par
pressiométrie
Introduction
I)
LOI DES GAZ PARFAITS
Rappeler l’équation des gaz parfaits .Préciser les unités à utiliser.
II)
LA REACTION CHIMIQUE : UN EXEMPLE DE SUIVI TEMPOREL
•
On fait réagir le métal magnésium et l’acide chlorhydrique.
•
Ecrire l’équation de la réaction chimique (réactifs donnent produits)
III) PROTOCOLE EXPERIMENTAL
1) Le montage (légender le montage ci-desssous)
2) Descriptif
•
On introduit un volume V d’acide chlorhydrique dans le flacon (voir schéma). Puis on ajoute une masse m de métal
magnésium..
•
La pression initiale dans le flacon est P0.
•
On a déclenché le chronomètre dés que le magnésium est mis en contact avec l’acide chlorhydrique.
•
La température θ est maintenue constante, le volume occupé par le gaz (Vgaz) est connu et demeure lui aussi
constant.
•
Le pressiomètre affiche la pression, laquelle sera relevée pendant 20 min environ.
IV) TABLEAU D’AVANCEMENT DE LA REACTION CHIMIQUE
équation de la réaction
état du système
avancement
état initial
0
état intermédiaire
x(t)
•
Mg(s)
+
+
2 H (aq)
H2(g)
+
2+
Mg (aq)
Nombre de moles
n I (Mg)
excès
Exprimer x(t) en fonction de n (H 2)
Suivi cinétique pression
→
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V)
RELATION ENTRE L’AVANCEMENT ET LA PRESSION MESUREE
1)
Quel est le gaz présent avant la réaction chimique ?
2)
Quelle est la pression avant la réaction chimique ?
3)
Quelle est la composition du gaz quand la réaction a commencé ?
Loi de Dalton : La pression exercée par un mélange de deux gaz est égale à la somme des pressions
individuelles des deux gaz.
4)
En déduire la pression exercée par le gaz dihydrogène (p(H2) (t) (t) )à l’instant t
5)
Exprimer p(H2) (t) en utilisant l’équation des gaz parfaits.
6)
En déduire une expression de x(t) en fonction de p(H2) (t)
7)
Calculer la dérivée de l’avancement x(t) .
VI) EXEMPLE
Suivi cinétique pression
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