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Zone d’entraide

Question de l’élève

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avatarPamplemoussePacifique6473
Secondaire 5 • 1m

Dans un labo de chaleur molaire du NaOH et HCl, comment on fait pour savoir la chaleur molaire si on a les température initial et finale de l'eau, et la masse de la substance utilisée ?

Aussi, quel serai mon hypothèse pour le labo ?

Chimie
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Explications (2)

  • Explication d'Alloprof

    Explication d'Alloprof

    Cette explication a été donnée par un membre de l'équipe d'Alloprof.

    Options
      avatarLouis-Philippe Bteacher check
      Équipe Alloprof • 1m

      Merci pour ta question!


      Tu peux utiliser la formule de la calorimétrie :

      $$ Q = mc∆T $$

      où

      $$ ∆T = T_{finale}-T_{initiale} $$

      Légende :

      • Q : énergie (J)

      • m : masse (g)

      • c : capacité massique thermique (J/(g•°C))

      • ∆T : variation de température (°C)

      Note : rappelle toi que 1 mL d'eau ≈ 1 g d'eau et que la valeur de c pour l'eau est de 4,19.


      Une fois la chaleur trouvée, tu peux la diviser par le nombre de moles de HCl ou NaOh afin de trouver la chaleur molaire :

      $$ chaleur\:molaire = \frac{Q}{n} $$


      Pour ce qui est de l'hypothèse, elle pourrait porter sur la valeur de la chaleur molaire que tu obtiendras. Sera-t-elle grande ou petite? Aura-t-elle la même valeur que la valeur théorique?


      Cette fiche du site d’Alloprof explique la calorimétrie :

      https://www.alloprof.qc.ca/fr/eleves/bv/chimie/la-calorimetrie-q-m-c-deltat-c1025


      Cette fiche du site d'Alloprof explique la chaleur molaire :

      https://www.alloprof.qc.ca/fr/eleves/bv/chimie/la-chaleur-molaire-et-la-chaleur-massique-de-reac-c1024


      N'hésite pas si tu as d'autres questions!

    • Options
        avatarOrSage3008
        Secondaire 2 • 1m

        Voici comment déterminer la chaleur molaire et formuler une hypothèse pour ton laboratoire sur la réaction entre NaOH et HCl :

        1. Calcul de la chaleur molaire (ΔH)

        Pour déterminer la chaleur molaire de la réaction entre NaOH et HCl, on suit ces étapes :

        Étape 1 : Calcul de la chaleur dégagée (q)

        La formule générale pour la chaleur dégagée est :

        q=m⋅c⋅ΔTq = m \cdot c \cdot \Delta Tq=m⋅c⋅ΔT

        Où :

        • qqq = chaleur dégagée (en joules, J),
        • mmm = masse de la solution (en g), souvent assimilée au volume en mL si on suppose que la densité est 1 g/mL,
        • ccc = capacité calorifique spécifique de l’eau (4,18 J/g°C),
        • ΔT\Delta TΔT = variation de température (Tf−TiT_f - T_iTf​−Ti​).

        Étape 2 : Convertir q en chaleur molaire

        Pour obtenir la chaleur molaire, il faut rapporter la chaleur dégagée à la quantité de matière (n) de l’un des réactifs (souvent le réactif limitant) :

        ΔH=qn\Delta H = \frac{q}{n}ΔH=nq​

        Où :

        • nnn = nombre de moles du réactif limitant.
        • n=C⋅Vn = C \cdot Vn=C⋅V
        • CCC = concentration (en mol/L)
        • VVV = volume (en L).

        Exemple de calcul simplifié :

        • Volume de NaOH\text{NaOH}NaOH = 50 mL, HCl\text{HCl}HCl = 50 mL,
        • Concentration de NaOH\text{NaOH}NaOH et HCl\text{HCl}HCl = 1,0 mol/L,
        • Température initiale (TiT_iTi​) = 20,0°C,
        • Température finale (TfT_fTf​) = 28,0°C.

        Étape 1 : Calculer la chaleur dégagée (qqq) :

        m=50 mL+50 mL=100 g,ΔT=28,0−20,0=8,0 °Cm = 50 \, \text{mL} + 50 \, \text{mL} = 100 \, \text{g}, \quad \Delta T = 28,0 - 20,0 = 8,0 \, \text{°C}m=50mL+50mL=100g,ΔT=28,0−20,0=8,0°Cq=m⋅c⋅ΔT=100⋅4,18⋅8,0=3344 J.q = m \cdot c \cdot \Delta T = 100 \cdot 4,18 \cdot 8,0 = 3344 \, \text{J}.q=m⋅c⋅ΔT=100⋅4,18⋅8,0=3344J.

        Étape 2 : Calculer la chaleur molaire (ΔH\Delta HΔH) :

        Les deux solutions étant en quantités équimolaires (1,0 mol/L1,0 \, \text{mol/L}1,0mol/L et 0,050 L0,050 \, \text{L}0,050L), n=0,050 moln = 0,050 \, \text{mol}n=0,050mol.

        ΔH=qn=33440,050=−66880 J/mol=−66,88 kJ/mol.\Delta H = \frac{q}{n} = \frac{3344}{0,050} = -66880 \, \text{J/mol} = -66,88 \, \text{kJ/mol}.ΔH=nq​=0,0503344​=−66880J/mol=−66,88kJ/mol.

        Le signe négatif indique que la réaction est exothermique.

        2. Hypothèse pour le laboratoire

        Une bonne hypothèse est une prédiction qui peut être testée. Voici une suggestion pour ton expérience :

        "La réaction entre NaOH et HCl est exothermique et libère une quantité définie de chaleur proportionnelle à la quantité de réactifs utilisés. La chaleur molaire de la réaction sera d’environ -57 kJ/mol, correspondant à l’énergie de neutralisation entre un acide fort et une base forte."

        Note importante :

        • Assure-toi d’isoler correctement le calorimètre pour minimiser les pertes de chaleur.
        • Mesure les volumes et températures avec précision pour obtenir un résultat fiable.

        Bonne chance pour ton labo ! 😊

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