Thermodynamique chimique/Exercices/Sublimation du phosphore

Sublimation du phosphore
Image logo représentative de la faculté
Exercices no2
Leçon : Thermodynamique chimique

Exercices de niveau 14.

Exo préc. :Lois de la thermochimie
Exo suiv. :Préparation du dihydrogène par reformage du méthane
En raison de limitations techniques, la typographie souhaitable du titre, « Exercice : Sublimation du phosphore
Thermodynamique chimique/Exercices/Sublimation du phosphore
 », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.




Exercice 1 modifier

Données :

  • Constante des gaz parfaits : R = 8, 314 J.mol-1.K -1
  • Numéros atomiques : ZP = 15 ; ZCl = 17
  • Enthalpies de formation standard ∆f H0 et entropie standard S0 à 298 K :
corps f H0 (kJ.mol-1) S0 (J.K-1.mol-1)
P (s) (blanc) 0 58,9
P (s) (rouge) -17,56 22,8
P4 (g) 22,8 279,9

1. Il existe deux formes du phosphore solide : le phosphore rouge et le phosphore blanc (très toxique).

a. Calculer μ°P(s) (blanc) − μ°P (s) (rouge) à 298 K .
b. En conclure que l’on fait, dans le cas du phosphore, une exception pour le choix de l'état standard de référence.

2. Par chauffage, le phosphore rouge se sublime en phosphore gazeux de formule P4 :

4     P (s) (rouge)     =     P4   (g)
a. Exprimer l'enthalpie libre standard de cette réaction en fonction de la température T en faisant l'approximation d'Ellingham. On donnera le résultat sous forme d'une fonction de T avec des coefficients numériques.
b. En déduire une expression de la pression de la vapeur de phosphore à l'équilibre en fonction de T.
c. Pour quelle température la pression de vapeur du phosphore à l'équilibre est-elle égale à 1 bar ?