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Tutorat 2004-2005 Chimie - Corrigé du sujet n°1 Partie I - durée conseillée 20 minutes - 8 points 1) 1 H 2 ( g) ? O2 ( g) ? HO2 ( g) (0,25) 2 1 H 2 ( g) ? O2 ( g) ? HO2 ( aq) (0,25) 2 1 .

Publié le 26/02/2014

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chimie
Tutorat 2004-2005 Chimie - Corrigé du sujet n°1 Partie I - durée conseillée 20 minutes - 8 points 1) 1 H 2 ( g) ? O2 ( g) ? HO2 ( g) (0,25) 2 1 H 2 ( g) ? O2 ( g) ? HO2 ( aq) (0,25) 2 1 . H 2 ( g) ? O2 ( g) ? H ? ( aq) ? O2? ( aq) (0,25) 2 2) ?G 0 ? ?H 0 ? T .?S 0 ? ?H 0 ? ?G 0 ? T .?S 0 (0,5) f f f f f f On trouve : ?H 0 ( HO2 ( g)) ? 14,23 kJ .mol?1 (0,25) f ?1 0 ?H f (HO2 ( aq)) ? ?34,91 kJ .mol (0,25) 0 .? ?1 ?H f (O2 ( aq)) ? ?30,51 kJ .mol (0,25) 0 L'espèce la plus stable est HO2 ( aq) car ?H f ( HO2 ( aq)) < ?H 0 ( HO2 ( g)) f (0,5) avec justification autrement (0). 3) 3.1). 0 ?H solv ? ?H 0 ( HO2 ( aq)) ? ?H 0 ( HO2 ( g)) (0,5) f f ?1 0 (0,25) ?H solv ? ?49,14 kJ .mol 0 ?Gsolv ? ?G 0 ( HO2 (aq)) ? ?G 0 ( HO2 ( g)) (0,5) f f 0 ?1 ?Gsolv ? ?21,73 kJ .mol (0,25) 1 3.2) 2 méthodes : 0 - ?Ssolv ? ?S 0 ( HO2 ( aq)) ? ?S 0 ( HO2 ( g)) f f -ou bien ?S 0 ? ?H 0 ? ?G 0 T (0,5) pour l'une ou l'autre des formules. on trouve ?S ? ?92 J .K .mol (0,25) 0 ?Ssolv est négatif car la solvatation s'accompagne d'un gain d'ordre. (0,5) ?1 0 solv ?1 4) 4.1) 0 ? ?G ? ?G 0 (O2 ( aq)) ? ?G 0 ( H ? ( aq)) ? ?G 0 ( HO2 ( aq)) (0,5) f f f On trouve : ?G 0 ? 26,75 kJ .mol -1 (0,25) ...
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« 3.2) 2 méthodes : - S solv0  S f 0( HO 2(aq )) S f 0( HO 2(g )) -ou bien S 0  H 0 G 0 T (0,5) pour l’une ou l’autre des formules.

on trouve  S solv0  92 J.K1.mol 1 (0,25) S solv 0 est négatif car la solvatation s’accompagne d’un gain d’ordre.

(0,5) 4) 4.1) G 0 G f0(O 2( aq )) Gf0(H (aq)) Gf0(HO 2(aq)) (0,5) On trouve :  G 026, 75 kJ .mol -1 (0,25) 4.2) G RTlnK a ln K a  G RT 2, 3.log K a d’où : pKa  log Ka G 2, 3. RT N.B : formule équivalente à pKa log exp  G  RT            (0,5) on trouve pKa4, 7 (0,25) 4.3) G  G RTln[ O 2( aq )].[ H (aq )] [ HO 2(aq )]      d’où  G  G RTln[H (aq )]RT ln [ O 2( aq )] [ HO 2( aq )]      d’où  G pH0  G RTln[H (aq )] G 2, 3.

RT.pH 0,75 point pour la dem.

complète . On trouve  G 0' 13,12 kJ .mol 1 (0,25) N.B : autre méthode en passant par Ka KpH '  Ka [ H (aq )] G pH0  RTln K a [ H (aq )]      avec Ka 10  pKa Idem 0,75 point pour la dem.

complète . A pH=7,  G 0'13,12 kJ .mol  1 donc sens spontané, sens direct.

A pH=0,  donc sens spontané sens indirect (0,25) G026, 75 kJ .mol -1. »

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