chaleur de réaction

[julien 1èreS]

bonjour, pourriez-vous m'aider pour cette exercice :

Dans un calorimètre de capacité thermique \($c_{cal}$\)=82J/°C, on a versé 50 mL d'eau et 50 mL d'acide chlorhydrique de concentration égale à 1mol/L. L'ensemble est en équilibre thermique à la température de 19,6°C. On ajoute 50mL d'une solution de soude de concentration égale à 1 mol/L. La température initiale de la soude est égale à 19,6°C.
On agite soigneusement, la mesure de la température finale est de 23,6°C.

1 - écrire l'équation-bilan de la réaction.
2 - Calculer la chaleur dégagée au cours de cette réaction.
3 - Calculer la chaleur de réaction (en KJ/mol).
On donne la capacité thermique massique de l'eau: \($c_{e}$\)=4,18\(\frac{KJ}{Kg\times C}\)
On donne la masse volumique de l'eau: \($ \rho_{e}$\)=1Kg/L
On précise que les solutions sont suffisamment diluées pour que leurs capacités thermiques massiques et leurs masses volumiques soient égales à celle de l'eau.


lorsqu'on dit que L'ensemble est en équilibre thermique à la température de 19,6°C, est-ce que celà signifie que la temprérature de tous les éléments du calorimètre ainsi que la température de l'eau et de l'acide chlorhydrique sont à 19,6°C et que cette température ne varie plus?


Pour la première question, l'équation bilan est : \($H_{2}$\)O + \($H_{3}$\)\($O^{+}$\) + \($Cl^{-}$\) + \($Na^{+}$\) + O\($H^{-}$\) \($\rightarrow$\) 3\($H_{2}$\)O + \($Cl^{-}$\) + \($Na^{+}$\)
Je suppose que \($H_{2}$\)O,\($Cl^{-}$\) et \($Na^{+}$\) n'interviennent pas dans la réaction donc je peux simplifier l'équation-bilan comme ceci :
\($H_{3}$\)\($O^{+}$\) + O\($H^{-}$\) \($\rightarrow$\) 2\($H_{2}$\)O
est-ce que bien ça ?

pour la deuxième question, je pense que c'est comme ceci mais je n'en suis pas sûre :
\($Q_{r}$\)= \($Q_{cal}$\) + \($Q_{eau}$\) + \($Q_{soude}$\) + \($Q_{acide sulfurique}$\)

\($Q_{cal}$\)= 0,082*4=0,328 KJ

ensuite il y a 50mL d'eau donc 0,05kg d'eau en utilisant la masse volumique de l'eau.
\($Q_{eau}$\)= 0,05*4,18*4= 0,836 KJ

étant donner que la capacités thermiques massiques et la masses volumique des deux solutions sont égales à celles de l'eau je suppose que nous pouvons écrire \($Q_{eau}$\)=\($Q_{soude}$\)=\($Q_{acide sulfurique}$\)

donc \($Q_{r}$\)=0,328 + 0,836 + 0,836 + 0,836 = 0,328 + 3*0,836 = 0,328 + 2,508 =2,836 KJ

pour la troisième question je ne sais pas, j'avais pensé à utiliser les énergies de liaisons mais je ne peux pas vu que l'eau et l'acide chlorhydrique sont à l'état liquide

merci d'avance.

[SoS(3)]

Bonjour Julien

c'est très bien ;
pour la question 3 , il suffit de relier calculer maintenant la chaleur qui serait transférée pour 1 mol de réactif.

[julien 1èreS]

merci de m'avoir répondu

une mole d'eau vaut 18g donc 0,018kg

\($Q_{eau}$\)= 0,018*4,18*4= 0,3

\($Q_{r}$\)=0,328 + 0,3 + 0,3 + 0,3 = 0,328 + 3*0,3 = 0,328 + 0,9 =1,228 KJ/mol

[SoS(3)]

Attention, les réactifs sont l'acide et la soude . Vous avez calculé Qréaction pour 50 mL d'acide utilisé et 50 mL de soude utilisé ; A quelle quantité de matière n correspondent ces 50 mL?

[julien]

0,05 mol d'acide et de soude et la concentration est d'une mole par litre donc je dois faire le même calcule mais avec 1L pour la soude et l'acide,
Qacide=Qsoude=1*4,18*4=16,72 KJ/mol

Qeau= 0,018*4,18*4= 0,3 KJ/mol

donc Qr=0,328 + 0,3 + 16,72 + 16,72=34,064KJ/mol

[SoS(3)]

Je ne comprends pas votre raisonnement ; vous avez donc calculé précédemment la chaleur dégagée pour 0,05 mol et il faut maintenant la calculer pour 1 mol ; que suffit-il de faire ?

[julien 1èreS]

je peux multiplier par 20 la chaleur de réaction pour 0,05 mol ce qui me donnerait Qr=20*2,836=56,72KJ/mol
Est-ce que c'est bien ça?

[SoS(3)]

Tout à fait . Vous laissez juste trop de chiffres dans le résultat.

[julien]

je peux arrondir à 57KJ/mol
merci beaucoup de m'avoir aidé

[SoS(3)]

A bientôt pour d'autres questions.

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