Dans un réacteur où l'on a préalablement fait le vide on...

Dans un réacteur où l'on a préalablement fait le vide on introduit d'abord un gaz A à la pression de 1 bar puis un gaz B jusqu'à ce que le pression soit portée à 3 bars. Il s'y produit alors la réaction dont l'équation stœchiométrique s'écrit : $$ \mathrm{A}(\mathrm{g})+3 \mathrm{~B}(\mathrm{~g})=\mathrm{C}(\mathrm{g})+\mathrm{D}(\mathrm{g}) . $$ En admettant que la température reste fixée à sa valeur initiale, a) Dans quel sens la pression va-t-elle évoluer pendant la réaction ? Jusqu'à quelle valeur? Combien vaudront alors les pressions partielles des gaz contenus dans le réacteur? b) Quelles seront les valeurs de la pression totale et des pressions partielles lorsque la moitié du gaz B aura réagi ?

Dans un réacteur où l'on a préalablement fait le vide on introduit d'abord un gaz A à la pression de 1 bar puis un gaz B jusqu'à ce que le pression soit portée à 3 bars. Il s'y produit alors la réaction dont l'équation stœchiométrique s'écrit :
$$
\mathrm{A}(\mathrm{g})+3 \mathrm{~B}(\mathrm{~g})=\mathrm{C}(\mathrm{g})+\mathrm{D}(\mathrm{g}) .
$$

En admettant que la température reste fixée à sa valeur initiale,
a) Dans quel sens la pression va-t-elle évoluer pendant la réaction ? Jusqu'à quelle valeur? Combien vaudront alors les pressions partielles des gaz contenus dans le réacteur?
b) Quelles seront les valeurs de la pression totale et des pressions partielles lorsque la moitié du gaz B aura réagi ?

Key Concepts

Stoichiometry in Gas-Phase Reactions

This concept involves using the stoichiometric coefficients from a balanced chemical equation to relate the moles of reactants consumed to the moles of products formed. In gas reactions, these relationships are critical because any change in the number of gas moles directly affects the pressure when volume and temperature are constant.

Ideal Gas Law and Pressure-Mole Relationship

The ideal gas law (PV = nRT) indicates that, at constant temperature and volume, the pressure of a gas is directly proportional to the number of moles present. This principle is essential for understanding how the pressure evolves as the reaction progresses and moles are redistributed among reacting species.

Dalton's Law of Partial Pressures

Dalton's law states that the total pressure in a gas mixture is the sum of the individual partial pressures of the gases present. It provides a framework to calculate the pressure contribution of each gas in a mixture after the reaction has proceeded to a certain extent.

Limiting Reactant and Extent of Reaction

Determining the limiting reactant is key to predicting how far a reaction will proceed, especially in gas-phase systems where the conversion of reactants into products alters the total number of moles and thereby the pressure. The extent of reaction defines the progress of the reaction and helps in calculating the changes in partial pressures of all involved gases.

Transcript

Please give Ace some feedback