Thermochimie Premier principe de la thermodynamique Etude des transformations incluant un changement d'état physique d'un composé.

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Cycles avec changements d'état physique d'un ou plusieurs composés.

Le calcul d'un DrH°T à partir d'un DrH°298 s'effectue en appliquant la loi de Kirchhoff ; cette dernière n'est applicable que dans un intervalle de température à l'intérieur duquel il n'y a pas de changement d'état physique des réactifs ou des produits.

S'il y a un changement d'état, il convient de tenir compte de l'énergie fournie où reçue lors de cette transformation physique à la température Te et de la discontinuité dans la variation du Cp de l'espèce chimique concernée.

On effectue les calculs en imaginant un cycle comprenant une première étape entre 298 et Te, une seconde correspondant au changement d'état à Te, une troisième entre Te et T.

Exemple de calcul d'enthalpie de réaction avec changement d'état physique :

A partir des tables d'enthalpies de formation, calculez l'enthalpie de réaction à 500K de la réaction

I2 (g)  +  H2 (g)  =  2 HI (g)

 
H2 (gaz)
I2 (solide)
I2 (gaz)
HI (gaz)
Df298 en kJ. mol-1
0
0
62,43
26,48
valeur moyenne de Cp  en J.mol-1.K-1
29
23,4
37,6
38,3
Température de sublimation du diiode : 184 °C

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Problèmes d'auto-formation

Vous trouverez les problèmes suivants dans la section s'exercer. Pour y accéder, cliquez sur l'icône iconesexercer.gif (1488 octets) dans le bandeau de gauche et choisissez le chapitre correspondant dans la table des matières. Ces exercices sont conçus pour vous apprendre à les résoudre : leur originalité est de proposer une aide guidée très détaillée et progressive.

Calcul de l'énergie réticulaire d'un cristal par la méthode de Born - Haber.  

Un cristal ionique est tiré au sort :   vous devez alors utiliser les tables de données thermodynamiques pour calculer l'énergie réticulaire du cristal.

Pour cela il faudra construire un cycle thermodynamique et appliquer la loi de Hess.

 

Calculs de la température adiabatique d'une flamme.  

En supposant que toute la chaleur de la combustion est communiquée aux gaz brûlés sans perte d'énergie (flamme adiabatique), vous pouvez calculer la température des gaz brûlés lors de la réaction d'un hydrocarbure avec de l'air. Le choix de l'hydrocarbure et le réglage du brûleur (débits respectifs d'air etd'hydrocarbure ) sont tirés au sort.

Cet exercice est assez difficile et assez long mais très intéressant.

 

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