Aurélie février 2001


devoirs 1ère S : énergie de liaisons

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1

sublimation I2.
  1. La chaleur de formation standard à 25°C de l'iodure d'hydrogene HI gazeux, à partir de diiode solide et de H2 gazeux est de 26,5 kJ.mol-1.
  2. Ecrire l'équation thermochimique correspondant à la formation de 2 moles HI.
  3. Déterminer la chaleur de formation de HI gazeux à partir de diiode gazeux.
  4. En deduire la chaleur latente molaire de sublimation du diiode.

    Energie de liaison en kJ mol-1 : E(I-I) = 150; E(H-H)=432; E(H-I)=297

corrigé

énergie mise en jeu lors de la formation de 2 HI gaz à partir de I2 gaz et H2 gaz.

53 = Q + L sublimation.

Q peut être déterminée à partir des énergies de liaisons :

Q = S énergies des liaisons rompues -S énergies des liaisons créees

Q = E(I-I)+E(H-H)-2E(H-I)= 150 + 432-2*297 = -12 kJ 

L sublimation = 53 +12 = 65 kJ mol-1.

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2

Energie de la liaison N-N

La chaleur de combustion de H2N-NH2 gazeux est -585 kJ.mol-1.

  1. Ecrire l'équation bilan sachant que cela donne du diazote et H20(g).
  2. En déduire l'énergie de liaison N-N

énergie de liaison en kJ/mol : E(N-H)=388; E(O=O)=494; E(N triple liaison N)=940; E(O-H)=460 

corrigé

H2N-NH2 (g) + O2 (g) donne N2 (g) + 2H2O (g) -585 kJ

liaisons rompues :

N-N et 4 liaisons N-H (4*388 kJ) et 1 liaison O=O (494 kJ)

S énergies des liaisons rompues : 2046 + E(N-N) kJ

liaisons créees :

N triple liaison N (940 kJ) et 4 liaisons O-H (4*460 kJ)

S énergies des liaisons créees : 2780 kJ

-585 = S énergie des liaisons rompues - S énergies de liaisons créees

-585 = E(N-N) + 2046-2780

E(N-N)=149 kJ.

3

butane

 

  1. A l'aide des données thermochimiques ci dessous, determiner la chaleur de combustion du butane normal
    (1) 4C + 5H2 donne C4H10 Q1= -125 kJ / mol
    (2) C + O2 donne CO2 Q2= - 393 kJ / mol
    (3) H2 + 1/2O2 donne H20 Q3= - 286 kJ / mol
  2. Quelle quantité de chaleur maximale peut on obtenir à partir d'une bouteille de camping-gaz contenant 500g de butane .
corrigé


C4H10 + 6,5 O2 donne 4 CO2 + 5 H2O énergie mise en jeu Q

on cherche à écrire l'équation ci dessus à partir de(1), (2) et (3)

- (1) C4H10 donne 4C + 5H2 -Q1

(2) fois 4 : 4C + 4O2 donne 4CO2 4Q2

(3) fois 5 : 5H2 + 5/2O2 donne 5H20 5Q3

Q = -Q1 + 4Q2 + 5Q3

Q= 125-4*393 -5*286 = -2877 kJ / mol.

masse molaire du butane : 4*12+10 = 58 g / mol

énergie libérée par la combustion de 500 g de butane :

2877 *500 / 58 = 24 801 kJ.

le signe moins intervient dans le mot libéré.



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