TD4 [PDF]

Zitiervorschau

Université Med Khider –BiskraFaculté des sciences et de la technologie Département de chimie industrielle Matière : thermodynamique des équilibres 3ieme LMD

2019/2020

TD4 Exercice 1 Le diagramme binaire isobare des constituants (toluène et eau) est donné ci-dessous. La composition est donnée en fraction molaire (x pour la phase liquide, y pour la phase vapeur)

1. Quel est le composé le moins volatil (avec justification) ? Donner sa température d'ébullition à la pression considérée. 2. Quel est le nom des courbes du diagramme A1E1H , A2E2H, A1H, et A2H ? Identifier le diagramme et les phases de chaque domaine. 3. Les deux liquides sont-ils miscibles ? Justifier 4. Donner les coordonnées du point azéotropique, ainsi que la variance en ce point. Interpréter physiquement la valeur trouvée. 5. Sous quel(s) état(s) physique(s) se trouve un mélange de fraction molaire globale 80 % en eau à 90°C ? Identifier les phases et la composition aux points L et V ? 6. Quelle est la composition et la température de la première goutte de liquide en équilibre avec la vapeur lors de la liquéfaction d'une vapeur de composition initiale de l’eau vapeur = 0,2 ? A quelle température se termine cette liquéfaction ? Quelle est la nature et la composition des phases en présence ? 7. Tracer la courbe de refroidissement pour les mélanges gazeux suivants : Xeau = 0,2 ; XH. Vous préciserez la température au changement de pente et les phases en présence 8. On refroidit à 90°C 10 mol d’un mélange gazeux d’eau et de toluène xeau = 0,7. Calculer les quantités et la composition des phases en présence à l’équilibre. Exercice 2 Quelles sont les températures de fusion de Pb et de Sn purs ? Décrire le chemin de solidification (à l’équilibre) de Pb pur, en donnant en particulier la variance du système et les phases en présence en fonction de la température. Même question pour Sn pur.

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Exercice 3 La figure ci-dessous représente le diagramme d'équilibre du mélange MgF2 - CaF2 réalisé sous une pression d’une atmosphère (les compositions sont exprimées en fraction molaire de CaF2).

1. Préciser pour chaque domaine du diagramme la nature des phases présentes. 2. On refroidit, très lentement un mélange liquide initialement pris à 1400°C, renfermant 1,2 moles de MgF2 et 4,8 moles de CaF2 a- quelle est la composition molaire de ce mélange, b- A quelle température, lue sur le diagramme, apparaissent les premiers cristaux? Quelle est leur nature ? c- Représenter soigneusement, l'allure de la courbe de refroidissement de ce mélange (avec commentaires ) d- le mélange est refroidi à 1100°C d1 –Quelle est la nature et la composition des phases en équilibre ? d2 – Calculer le nombre de moles de chacune des phases Données : Ca : 40 g/molMg : 24,3 g/mol F : 19 g/mol 2