Question 4
Énoncé
On considère la réaction de synthèse du chlorure d'hydrogène
H2 + Cl2 = 2 HCl
Déterminer la valeur de la dérivée de la quantité de HCl par rapport à la quantité de H2.
Aide simple :
L'avancement s'exprime en fonction des quantités des réactifs et des produits, initiales et finales.
Pourquoi ne pas éliminer cet avancement entre 2 de ces relations ?
Rappel de cours :
Les notations utilisées en chimie ne sont pas celles que l'on utilise habituellement en mathématiques où la fonction s'appelle y et la variable x.
Pour se retrouver en terrain familier, il n'est pas interdit de poser nHCl = y et nH2 = x.
Résultat
Correction
Explications
En appliquant la définition de l'avancement au dihydrogène et au chlorure d'hydrogène, il vient :
\(\xi = \frac{n_{HCl}-n_{HCl,0}}{2} = \frac{n_{H_2}-n_{H_2,0}}{-1}\)
On peut ensuite exprimer la quantité de HCl par rapport à la quantité de H2 : \(nHCl= -2 n_{H_2} + 2 n_{H_2,0} + n_{HCl,0} =-2 n_{H_2} + Cte\)
En dérivant par rapport à la quantité de dihydrogène, il vient :\( \frac{dn_{HCl}}{dn_{H_2}}\)= -2
Cette relation montre que les quantités de HCl et de H2 varient en sens inverse. Elle précise que l'augmentation de la quantité de HCl est égale au double de la diminution de celle de H2.