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µ µ = , donc le liquide et la vapeur sont à l'équilibre En 1 M : on fait varier P ( augmenter) à température constante On a alors

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figure (2 3) représente la courbe d'équilibre liquide-vapeur qui s'arrête au point 11- Cours, exercices et problèmes résolus de thermodynamique chimique,

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TDT5A-Etudedeséquilibresliquide-vapeurdesmélangesbinaires1RPC-LycéeBaimbridge-Décembre2017A.MOMINTDT5AEtudedeséquilibresliquide-vapeurdesmélangesbinairesCOMPETENCESENTRAINEMENTConstruireundiagrammeisobare d'équilib reliquide/vapeurd'unmélang ebinaireàpartird'informationsrelativesauxcourbesd'analysethermique(T51)Exo1Décrirelescaractéristiquesdesmélangeshomoazéotropesethétéréoazéotropes(T52)Exo2,3,5,6Dénombrerlesdegrésdelibertéd'unmélangebinaireàl'équilibreetinterpréterlerésultat(T53)Exo1,2,3,5Exploiterlesdiagrammesisobaresd'équilibreliquide-vapeurpour,àfractionmolaireoumassiquedonnée,tracerl 'alluredelacourbed'analysethermiqueenindiquant lenombrededegrésdelibertésurchaquepartiedelacourbe(T54)Exo2,3,5Exploiterlesdiagrammes isobaresd'éq uilibreliquide-vapeurpour,àfrac tionmolaireoumassiquedonnée,déterminerlestempératuresdedébutetdefindechangementd'état(T55)Exo1,3,5,6Exploiterlesdiagrammesisobaresd'équilibreliquide-vapeurpour,àfractionmolaireoumassiquedonnée,donnerlacompositiondesphasesenprésenceàunetempératurefixéeainsiquelesquantitésdematière/massesdanschaquephase(T56)Exo1,2,3,6Interpréterunedistillationsi mple,unedi stillationfractionnéeouunedistil lationhétéroazéotropiqueàl'aided'undiagrammeisobared'équilibreliquide-vapeur(T57)Exo2,4,5WARNING!LESERREURSLESPLUSCLASSIQUES...-Fairetrèsattentionàl'abscissedudiagramme(fractionmolaireoumassique).-Lethéorèmedel'horizontalenesertàdéterminerquelacompositiond'unephase(fractionmolaireoumassique).Lethéorèmedesmomentsenrevanche,combinéauprécédent,permetdedéterminerlesquantitésdematièreglobalesetdechaqueconstituantdanslesdeuxphases.-Lorsducalculdunombrededegrésdelibertésd'unmélangehomo-ouhétéroazéotropiqueenchangementd'état,ilnefautpasoublierlarelationsupplémentaire(égalitédelacompositionglobaledesphasesliquidesetvapeur.QCMDECOURSPrécisersilespropositionssuivantessontvraiesoufausses,enjustifiantlaréponse:1/Unmélangeparfaitementmiscibleàl'étatliquidededeuxcomposésboutàtempératureconstantesouspressionfixée.2/Lediagrammebinaireliquide/vapeurd'unmélangededeuxconstituantstotalementmisciblesàl'étatliquideprésentetoujoursunseulfuseau.3/Dansundomai nedipha séd'undiagram mebinaire,lacourbed'ébull itionpermetd'accéderàla compositiondelaphaseliquide.4/Danslecasdeliquidesnonmiscibles,leseulpointdudiagrammereprésentantunsystèmepourlequeltouslesparamètresintensifssontfixésestlepointhétéroazéotrope.5/L'applicationduseulthéorèmedesmomentsdansundomainediphaséd'undiagrammebinairepermetd'accéderaurapportdesquantitésdematièredechaqueconstituantdanslesdeuxphases.

TDT5A-Etudedeséquilibresliquide-vapeurdesmélangesbinaires6RPC-LycéeBaimbridge-Décembre2017A.MOMIN1/Commentercediagramme.2/Déterminerlacompositionqualitativedessixdomainesnumérotés(nombredephases+composition).3/Oùsesituelacourbederosée?d'ébullition?dedémixtion?4/Commentappelle-t-onlepointG?5/Quepeut-ondiredelasolubilitédel'eaudansl'isobutanol?6/Décrirequalitativement,maisprécisément,lesphénomènesobservéslorsqu'onrefroidití µ=1,0mold'unmélangegazeuxdecompositioní µH=0,20àpressionconstantede110°Cà85°C.Mêmequestionpourí µH=0,60.7/Quelleestlaquantitédematièredesdiversconstituantsdanschacunedesphaseslorsquelatempératurefinaleestatteinte,pourlemélangedecompositionglobaleí µH=0,20?EXERCICE7(***):DIAGRAMMEBINAIREISOTHERMEPROPANONE-SULFUREDECARBONE(D'APRESENSAIT99)Oncons idèreunmélangebinaireprop anone(1) -sulfuredecarboneCS2(2).A308K,ona mesuré, enfonctiondelacompositiondumélangeliquide,représentéeparlafractionmolairex2l,lespressionspartiellesdesdeuxconstituantsdanslaphasevapeurenéquilibre:x2l00,060,120,200,350,500,720,830,930,961P1(mmHg)344331313290264242207180109730P2(mmHg)0111192272358404448465492501512

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