Corrigé TD TC1 : Thermochimie du premier principe

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Corrigé TD TC1 : Thermochimie du premier principe

Exercice 1 : Combinaison de réaction

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Exercice 4 : Mesure d’une enthalpie de fusion par calorimétrie

Exercice 5 : Synthèse du bromure d’iode

On raisonne pour une mole de 𝐼𝐵𝑟 formé. Cycle de Hess :

1 2𝐼2 (𝑔, 298 𝐾) + 1 2𝐵𝑟2 (𝑔, 298 𝐾) ⟶ Δ𝑟𝐻0 𝐼𝐵𝑟_{(𝑔, 298 𝐾)} 1₂𝐶1× (𝑇337− 𝑇298) 1 2𝐶1× (𝑇332− 𝑇298) 1 2𝐼2 (𝑔, 337 𝐾) 1 2𝐵𝑟2 (𝑔, 332 𝐾) −1₂Δ𝑠𝑢𝑏𝐻(𝐼2, 337 𝐾) − 1 2Δ𝑣𝑎𝑝𝐻(𝐵𝑟2, 332 𝐾) 1 2𝐼2 (𝑠, 337 𝐾) 1 2𝐵𝑟2 (ℓ, 332 𝐾) 1₂𝐶3× (𝑇298− 𝑇337) 1 2𝐶2(𝑇298− 𝑇332) Δ𝑓𝐻0(𝐼𝐵𝑟(𝑔), 298 𝐾) 1 2𝐼2 (𝑠, 298 𝐾) 1 2𝐵𝑟2 (ℓ, 298 𝐾)

Page 4 sur 6 Ce qui conduit à Δ_𝑟𝐻0 ₌ 1 2𝐶1×(𝑇337− 𝑇298)+ 1 2𝐶1×(𝑇332− 𝑇298)− 1 2Δ𝑠𝑢𝑏𝐻(𝐼2, 337 𝐾)− 1 2Δ𝑣𝑎𝑝𝐻(𝐵𝑟2, 332 𝐾) + 1 2𝐶3×(𝑇298− 𝑇337)+ 1 2𝐶2(𝑇298− 𝑇332)+ Δ𝑓𝐻 0_{(𝐼𝐵𝑟} (𝑔), 298 𝐾) Soit Δ𝑟𝐻0 = −6,23 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1

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Exercice 7 : Réduction de l’oxyde de chrome par l’aluminium

Exercice 8 : Enthalpie de dissolution

1. 𝑁𝐻4𝐶𝑙(𝑠) → 𝑁𝐻4 (𝑎𝑞)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑞)−

Δ𝑑𝑖𝑠𝑠𝐻0 = Δ𝑓𝐻0(𝑁𝐻4+, 𝑎𝑞) + Δ𝑓𝐻0(𝐶𝑙−, 𝑎𝑞) − Δ𝑓𝐻0(𝑁𝐻4𝐶𝑙, 𝑠) = 15,2 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1

Δ_{𝑑𝑖𝑠𝑠}𝐻0 _{> 0 : processus endothermique.}

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On imagine un chemin fictif entre état initial et état final : − Etape 1 : Dissolution à température constante.

Δ𝐻₁ = 𝜉 Δ_{𝑑𝑖𝑠𝑠}𝐻0 avec 𝜉 = 1 𝑚𝑜𝑙

− Etape 2 : échauffement du milieu réactionnel.

Δ𝐻₂ = (𝜉𝐶_𝑝(𝑁𝐻4+, 𝑎𝑞) + 𝜉𝐶𝑝(𝐶𝑙−, 𝑎𝑞) + 𝑛𝐻2𝑂𝐶𝑝(𝐻2𝑂, ℓ)) Δ𝑇 avec 𝑛𝐻2𝑂 = 𝑚_𝐻2𝑂 𝑀_𝐻2𝑂= 𝜌_𝐻2𝑂 𝑉 𝑀_𝐻2𝑂 Et Δ𝐻1+ Δ𝐻2 = Δ𝐻 = 0. 𝜉 Δ_{𝑑𝑖𝑠𝑠}𝐻0+ (𝜉𝐶_𝑝(𝑁𝐻₄+_{, 𝑎𝑞) + 𝜉𝐶} 𝑝(𝐶𝑙−, 𝑎𝑞) + 𝜌𝐻2𝑂 𝑉 𝑀_𝐻2𝑂 𝐶𝑝(𝐻2𝑂, ℓ)) Δ𝑇 = 0 ⇒ Δ𝑇 = − 𝜉 Δ𝑑𝑖𝑠𝑠𝐻 0 𝜉 (𝐶_𝑝(𝑁𝐻₄+_{, 𝑎𝑞) + 𝐶} 𝑝(𝐶𝑙−, 𝑎𝑞)) + 𝜌_𝐻2𝑂 𝑉 𝑀_𝐻2𝑂 𝐶𝑝(𝐻2𝑂, ℓ) = −3,43 𝐾