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Flavie GUERIN / Ahmed GHANI Groupe 49 Compte-rendu TP CH3 : Etude de la dissoci

Flavie GUERIN / Ahmed GHANI Groupe 49 Compte-rendu TP CH3 : Etude de la dissociation du carbamate d'ammonium I- Introduction On étudie la réaction de dissociation du carbamate d’ammonium NH2COONH4(s) suivante :  Au-dessous de 130°C, on observe la réaction [A] : N H 2COON H4 (s)=2 N H3 (g )+CO2 (g ) Avec K °T= 4 27 Pto t 3 On sait : ln (K °T)=−∆rG °T RT ↔ ∆rG°T=∆rH °T−T∗∆rS°T ↔ ln (K °T)=−∆r H °T RT + ∆r S°T R On cherche alors à tracer la fontion f( 1 T)=ln ⁡ ( K°T) On trouvera a=−∆r H °T R avec a la pente de la courbe et b=∆r S°T R l’ordonnée à l’origine. II- Graphes et exploitation des résultats Cf graphes sur la page suivantes. Lors de la réaction on augmente le système par tranche de 5°C en laissant à chaque fois un équilibre se créer entre les chauffes. On choisit des couples de points (Ptot,T) qui sont positionnés sur les paliers des courbes P(t) et T(t).( mis en avant sur la courbe 1) Pour calculer les ∆ de réaction, il faudra prendre des valeurs situées sur ces palier car nous pouvons les calculer seulement en fonction de K °T qui est finalement un quotient de réaction à l’équilibre ! Graphiquement, On trouve les valeurs de Ptot et T qui sont à l’équilibre, c’est à dire lorsque P et T en fonction du temps ne varie plus. On trace ensuite f(T) = ln(K°(T)). On trouve : a=−16383soit ∆r H °T=a∗−R=136.20kJ .mol −1 L’enthalpie est positif car en augmentant la température, nous favorisons la réaction endothermique ( Le chapelier ) b=47.041soit ∆rS°T=b∗R=391.1 J .mol −1 K −1 L’entropie augmente puisque le désordre augmente (passage d’un solide à un gaz) Théoriquement, d’après la Loi de Hess : ∆r H °T=−393.12+2∗(−45.85)−(−642.5)=157.68kJ .mol −1 ∆rS°T=213.8+2∗192.8−140=459.4 J .mol −1. K −1 Ecarts relatifs: e(∆¿¿r H °T)=13,62%¿ e(∆¿¿r S°T)=14,87% ¿ e > 10 % donc les valeurs restent éloignées des données théoriques. Les incertitudes sont liées aux imprécisions des lectures visuelles des pressions et températures sur le thermomètre et le baromètre à colonne de mercure. Nous pouvons aussi faire l’hypothèse qu’elle vienne du matériel expérimental et de la manipulation. Cependant, on remarque que l’incertitude liée à la lecture de la température est négligeable puisqu’on utilise 1 T . 1 Flavie GUERIN / Ahmed GHANI Groupe 49 L’incertitude liée à la lecture de la pression est quant à elle loin d’être négligeable puisqu’on utilise Ptot^3, donc les erreurs de mesures sont portées au cube. ∆(Ptot)=2∗0.5=1mm Donc ∆¿ Cette incertitude varie de 0.05 à 0.01 Conclusion : Ici, nous observons une réaction qui n’est pas instantanée. On a pu voir qu’il était possible d’obtenir les enthalpie et entropie de réaction d’une transformation chimique par méthode graphique en traçant f(1/T) = ln(K°(T)). Les incertitudes sur la valeur sont cependant non négligeables. Sa réaction peut être limité par sa réaction inverse (endothermique alors que l’on chauffe) qui conduis à un équilibre qui nous permet de calculer une constante d’équilibre. 2 Flavie GUERIN / Ahmed GHANI Groupe 49 0 10 20 30 40 50 60 280 285 290 295 300 305 310 315 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 Courbe 1: Température (K) et Pression (bar) en fonction du temps (min) dans le dispositif manométriquecontenant initia- lement du carbamate d'ammonium solide Température (K) Pression (bar) Temps (min) Température (K) Pression (bar) 20° C 35° C 39.5°C 0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335 0.0034 0.00345 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 Courbe 2: f(1/T)=lnK°(T) avec ces courbes d'incertitudes maximun et minimun f(1/T) Linear (f(1/T)) 3 25°C 30°C uploads/Finance/ tp-etude-de-la-dissociation-du-carbamate-d-x27-ammonium.pdf