On se propose de
déterminer l'énergie de la liaison simple O-O , à partir de tables et
de mesures expérimentales .
- 300g
d'eau sont placés dans un calorimètre, et après équilibre thermique ,
on mesure une température de 20,78 °C . On ajoute alors 200g d'eau à
28,94 °C et on observe une température finale après mélange
de 23,78°C.
1/
Déterminer la capacité calorifique du calorimètre vide.
Donnée
: Cp°(H2O) = 75,3 J.mol-1.K-1
L'eau
oxygénée se décompose en solution aqueuse selon la réaction suivante :
H2O2
→ ½ O2(gaz)
+ H2O
Cette réaction est lente à
température ambiante mais est catalysée par MnO2
- 500
cm³ d'une solution d'eau oxygénée à 0,0955 mol/L sont introduits dans
le précédent calorimètre (vide) . Après équilibre thermique, on note
une température de 22,72°C . On ajoute alors 20 g de dioxyde
de
manganèse(pris à la même température ) . On observe un dégagement
gazeux, la température finale atteinte vaut 24,75°C .
2/ Calculer
l'enthalpie standard de décomposition de l'eau oxygénée.
Donnée
: Cp°(MnO2) = 53,5 J.mol-1.K-1
. On admettra que l'eau et la solution aqueuse
d'eau
oxygénée ont la même capacité calorifique.
M(Mn)
= 54,94 g/mol
M(O) = 16,0 g/mol
3/ En admettant que
l'énergie de la liaison O - H soit la même dans l'eau et dans l'eau
oxygénée, déterminer
l'énergie de la liaison simple O - O .
Données
à 25°C ( supposée indépendantes de T) :
| Aide ? | ΔrH° en
kJ.mol-1. | formation de l'eau liquide
dissolution
de H2O2(gaz)
dissociation
du dihydrogène
dissociation du dioxygène
liaison O -
H | -286,0
-57,80
436,0
498,0
463,0 |
|