Aurelie octobre 2000

thermochimie : loi de Hess

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combinaisons d'enthalpies de réactions
Il suffit de réaliser des combinaisons linéaires d'équations chimiques pour obtenir une réaction puis d'appliquer cette même combinaison aux enthalpies standard pour obtenir l'enthalpie de la réaction.

 

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acide citrique et acide malique
Les enthalpies de combustion de l'acide citrique anhydre C6H8O7 et de l'acide malique C4H6O5 sont respectivement -1985 kJ mol-1 et - 1340 kJ mol-1. Quelle est l'enthalpie de conversion de l'acide citrique en acide malique à 25 °C ?

C6H8O7 + 2H2O liq --> C4H6O5 + 3H2+ 2 CO2. DH (1)

corrigé

 

C6H8O7 + 4,5 O2 -->6 CO2 + 4 H2O liq -1985 kJ mol-1 (2)

C4H6O5+ 3 O2 -->4 CO2 + 3 H2O liq -1340 kJ mol-1 (3)

H2 + 0,5 O2--> H2O liq -285 kJ mol-1 (4)

(1) = (2) -(3)-3* (4)

-1985-(-1340)-3*(-285) = 210 kJ mol-1.
3

enthalpie d'isomérisation
  1. Connaissant les enthalpies de combustion standard du butane et de l'isobutane respectivement -2877,13 kJ mol-1 et -2868,76 kJ mol-1 déterminer l'enthalpie de la réaction d'isomérisation du n butane en isobutane (2-méthylpropane)
corrigé

cherchons l'enthalpie de formation standart du n butane C4H10 gaz

4 C solide + 5 H2 gaz --> nC4H10 gaz Hf0 (1)

connaissant

nC4H10 gaz + 6,5 O2 -->4 CO2 + 5 H2O liq -2877,13 kJ mol-1 (2)

H2 + 0,5 O2--> H2O liq -285,84 kJ mol-1 (3)

C solide + O2--> CO2 -393 kJ mol-1 (4)

(1) = 4*(4) + 5*(3) - (2)

Hf0 = 4*(-393) + 5*(-285,84) + 2877,13 = -126 kJ mol-1.

le même schéma de réactions réalisé avec l'isobutane donne -134,53 kJ mol-1.

Pour la réaction de convertion du n butane en isobutane :

-134,53 -(-126,16) = -8,37 kJ mol-1.

4

nitrile acrylique
 

Le nitrile acrylique est un intermédiaire dans la fabrication de la fibre synthétique Orlon. Il peut être élaborer suivant la réaction :

CH3-CHO + HCN --> CH3-CHOH-CN (1)

Quelle est l'enthalpie standart de cette réaction à 25°C ?

On donne les enthalpies standart de formation à 25° C suivantes en kJ mol-1 :

HCN
-130
éthanal
-166
nitrile acrylique
-1980
CO2 gaz
-393
H2O liquide
-285

corrigé

3 C solide + 2,5 H2 gaz + 0,5 O2+ 0,5 N2 --> CH3-CHOH-CN -1980 kJ mol-1 (2)

2 C solide + 2H2 gaz + 0,5 O2 --> CH3-CHO gaz -166 kJ mol-1 (3)

C solide + 0,5 H2+ 0,5 N2--> HCN -130 kJ mol-1 (4)

(1) = (2) - (3)- (4)

-1980-(-166 )-(-130) = -1684 kJ mol-1.

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