Exercice : Chaleur de réaction
On donne les enthalpies de formation à 25°C et les enthalpies de vaporisation de l'éthanol, de l'acide acétique, de l'eau et de l'acétate d'éthyle :
\(h^{(std)}\) (25°C) (J/mol) | \(\Delta h^{(v-l)}\) (25°C) (J/mol) | |
|---|---|---|
Éthanol | -234 950 | 42542 |
Acide acétique | -432 800 | 23420 |
Eau | -241 814 | 43869 |
Acétate d'éthyle | -444 500 | 35661 |
Question
Calculez la chaleur globale de la réaction d'etérification de l'éthanol avec l'acide acétique, à 25°C ; a) en phase vapeur b) en phase liquide, supposée idéale. La réaction est-elle exothermique ou endothermique ?
Indice
Pour la réaction en phase vapeur (basse pression), le calcul est immédiat. Pour le calcul en phase liquide, il suffit de se souvenir que l'enthalpie molaire du liquide est donnée par : \(h^{(L)}(T) = h^{(std)}(T) - \Delta h^{(VL)}(T)\) (pour transformer la vapeur en liquide, il faut lui soutirer son enthalpie de vaporisation).
Question
Calculez la quantité de chaleur absorbée lorsqu'on mélange, à pression atmosphérique et en maintenant la température égale à 25°C, une mole d'éthanol et une mole d'acide acétique, et qu'on laisse le système atteindre l'équilibre : a) en phase vapeur ; b) en phase liquide, supposée idéale
Indice
Pour calculer la chaleur effectivement absorbée lors de l'évolution vers l'état d'équilibre, il faut se servir des avancements à l'équilibre calculée dans l'exercice Estérification[1].