Suivi Cinetique Par Mesure De Pression

[kilroy]

Bonjour , peut-on m'aider sur cet exercice

"L'éthanal en phase gazeuse , CH3CHO (g), se transforme en méthane CH4 (g) et en monoxyde de carbone CO (g).

A l'instant t = 0, on introduit de l'éthanal dans une enceinte de volume V fixe, préalablement vidée et portée à une température constante θ=503°C.

L'évolution temporelle du système chimique est suivie par mesure de la pression P dans l'enceinte à différents instants.

Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant :

t(min) 0-5-10-15-20-25-30-35

P(104Pa) 2.88-3.06-3.21-3.34-3.46-3.55-3.66-3.74 "

1. Quel appareil permet de mesurer la pression dans l'enceinte ?

j'ai répondu un manomêtre^.

2. Ecrire l'équation chimique de la réaction étudiée.

J'ai répondu : CH3CHO(g) --> CH4(g) + CO(g)

3. Calculer la concentration molaire [E]i de l'éthanal dans l'enceinte à l'instant t = 0. Exprimer le résultat en mol.m-3. On procédera de la même façon que pour une espèce en solution :

[E]i = ni/V, avec ni la quantité de matière d'éthanal initialement introduite, et on considérera l'éthanal comme un gaz parfait.

4.a) Construire le tableau descriptif de l'évolution du système chimique. En deduire l'expression de la quantité de matière totale (n gaz ) des especes gazeueuses contenues dans l'enceinte a un instant quelconque.

b)exprimer la pression P en fonction de l'avancementx.

c)En déduire la relation: [E]=2[Ei]-P/(R.T) où [E]représente la concentration molaire (E]=n(CH3CHO)/V)

5.Calculer[e] pour chaque date de mesure

6. Définir la vitesse de réaction. L'expression en fonction de [E].

7.Déterminer la vitesse de réaction à l'instant t=15min.

merci

[kilroy]

quelqu'un peut m'aider svp

[Barbidoux]

3. Calculer la concentration molaire [E]i de l'éthanal dans l'enceinte à l'instant t = 0. Exprimer le résultat en mol.m-3. On procédera de la même façon que pour une espèce en solution :[E]i = ni/V, avec ni la quantité de matière d'éthanal initialement introduite, et on considérera l'éthanal comme un gaz parfait

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Le comportement de l'éthanal est assimilable à celui d'un gaz parfait. De la relation des gaz parfaits P*V=n*R*T où R la consatnte des gaz parfait vaut 8,314 J mol^(-1) K ^(-1) lorsque P est en pascal, V en m^3 et T en K, on déduit :

n/V=P/(R*T) et la concentration initiale de l'éthanal vaut :

[CH3CHO]=2,88*10^(4)/(8,314*(503+297,15))=4,329 mol

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4.a) Construire le tableau descriptif de l'évolution du système chimique. En deduire l'expression de la quantité de matière totale (n gaz ) des especes gazeueuses contenues dans l'enceinte a un instant quelconque.

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............CH3CHO(g) --> CH4(g) + CO(g)

t=0...........(a)..................(0)..........(0)

t.............(a-x).................(x)...........(x)

où a est le nombre intial de moles d'éthanal et x l'avancement de la réaction

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b)exprimer la pression P en fonction de l'avancement x.

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le nombre de moles total vaut a+x

P*V=(a+x)*R*T et P₀*V=a*R*T ==> P/P₀=n/n₀=(a+x)/a ==> P=(a+x)P₀/a

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c)En déduire la relation: [E]=2[Ei]-P/(R.T) où [E]représente la concentration molaire (E]=n(CH3CHO)/V)

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P*V=(a+x)*R*T ==> P/(R*T)=(a+x)/V

[CH3CHO](t)=(a-x)/V=2*a/V-(a+x)/V ==> [CH3CHO](t)=2*[CH3CHO](0)-P/(R*T)

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5.Calculer[e] pour chaque date de mesure

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t..........0.......... 5......... 10....... 15....... 20..... 25.......... 30........ 35

P......28800... 30600...32100...33400..34600...35500...36600...37400

[E]... 4,195... 3,916.... 3,684... 3,482...3,297...3,157...2,987...2,862

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6. Définir la vitesse de réaction. L'expression en fonction de [E].

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v(t)=-(1/V)dx/dt

Si l'on suppose que la décomposition de l'éthanal s'effectue selon la réaction non inversible :

CH3CHO(g) --> CH4(g) + CO(g)

alors:

v(t)=-(1/V)dx/dt=-d[CH3CHO]/dt=-dP/(R*T)

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7.Déterminer la vitesse de réaction à l'instant t=15min.

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Pente de la tangente au graphe de P(t) à l'intant t=15 min changée de signe.

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