Chimie des produits tensio-actifs et mélanges 2005 Technologies, innovations et management international textiles Hautes Etudes d'Ingénieur (Lille)

Feyereis

Description

Examen du Supérieur Hautes Etudes d'Ingénieur (Lille). Sujet de Chimie des produits tensio-actifs et mélanges 2005. Retrouvez le corrigé Chimie des produits tensio-actifs et mélanges 2005 sur Bankexam.fr.

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• 2005

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• Publié par: bankexam
• Publié le: 09 août 2008
• Nombre de lectures: 38
• Langue: Français

Extrait

TIMTEX 3

CHIMIE DES PTA ET DES MELANGES

20/12/2005

Documents interdits. Calculatrice non programmable autorisée.

Papier millimétré à joindre.

A

Dans ce qui suit, on pourra utiliser les relations suivantes (valables pour un mélange binaire) :

Enthalpie libre de mélange :

(

29

)

1

(

)

1

(

)

1

(

x

Ln

x

x

xLn

x

x

nRT

G

m

-

-

+

+

-

=

∆

χ

où

χ

désigne un coefficient d’interaction,

n

le nombre total de moles et

x

la fraction

molaire (du composé 1 ou 2)

Potentiel chimique :

2

0

)

1

(

i

i

i

i

x

x

RTLn

-

+

+

=

χ

μ

μ

avec

2

1

ou

i

=

1. Que deviennent ces expressions dans le cas d’un mélange idéal ?

2. Quelle est l’expression de l’enthalpie de mélange

H

m

∆

dans le cas d’un mélange

régulier ?

Soit le mélange benzène + cyclohexane pour lequel on a mesuré l’enthalpie de mélange

molaire à 25 °C :

x

0,1

0,3

0,5

H

m

∆

(J/mole)

291,7

669,7

803,2

Calculer le coefficient d’interaction

χ

.

3.

3.1 A 25 °C, on prépare un mélange équimolaire d’eau (indice 1) et de butanol (indice 2) : il

se trouble ; la démixtion terminée, on dose les deux phases obtenues :

01882

,

0

'

2

=

x

et

4876

,

0

'

'

2

=

x

. Calculer le coefficient d’interaction

χ

et commenter la valeur obtenue.

3.2

On a également mesuré la pression de vapeur au dessus de plusieurs mélanges eau +

butanol (de composition totale

2

x

) :

2

x

0,85

0,7

0,4876

0,01882

0,01

0

2

2

P

P

0,86

0,77

0,7

0,7

0,43

Pourquoi les valeurs de la pression de vapeur partielle du butanol sont elles égales pour

2

x

=

0,4876 et pour

2

x

= 0,01882 ?

Comment varierait cette pression entre ces deux valeurs ?

3.3

A 25 °C, on prépare un mélange équimolaire d’eau (indice 1) et d’alcool (indice 2) : il se

trouble ; la démixtion terminée, on dose les deux phases obtenues :

Alcool

'

1

x

'

'

2

x

Butanol

0,5124

0,01882

Hexanol

0,288

0,011

Heptanol

0,267

0,0028

Commenter ces résultats.

B

1. Quelle est l’origine moléculaire de l’énergie libre de surface (tension superficielle) d’un

liquide pur ?

2. A 20°C, celle de l’octane vaut 21,8 mN/m et celle de l’octanol 26,7 mN/m : expliquer.

3. Pour déterminer la tension superficielle critique de mouillage d’un solide, on a mesuré

l’angle de contact

θ

d’une série de liquides de tensions superficielles

L

γ

connues :

Déterminer graphiquement la tension superficielle critique de mouillage du solide.

4. On a déterminé la tension interfaciale

12

γ

d’une série de liquides avec de l’eau :

Liquide

butanol

hexanol

heptanol

Octane

12

γ

1,8

6,8

7,7

50,2

Commenter et interpréter.

5. Qu’appelle-t-on une émulsion huile dans eau ? comment un produit tensio-actif agit-il pour

la stabiliser ?

Cotation :

12-8 points

L

γ

26,7

28,5

31,3

36,6

43,5

47,5

52,8

64

72,8

θ

(degré)

29

34

50

63

78

81

91

104

107