Fiche de physique - chimie
> >

DEVOIR

Partager :
Avertissement : L'étude du pouvoir oxydant est désormais hors programme

exercice 1

On réalise les manipulations suivantes :
Expérience 1 : Dans un tube à essai, on verse 2 mL d'une solution de chlorure de magnésium (II),
(Mg2+ + 2 Cl- ), puis quelques gouttes d'une solution concentrée de soude : un précipité blanc se forme.
Expérience 2 : Dans un tube à essais, on verse quelques millilitres d'une solution d'acide chlorhydrique et l'on ajoute un morceau de ruban de magnésium : on observe une effervescence importante à la surface du métal.
Expérience 3 : Lorsque tout le morceau de magnésium a disparu, on verse dans ce tube à essais de la soude concentrée et l'on observe la formation d'un précipité blanc.

1. Écrire l'équation-bilan de la réaction qui a lieu dans l'expérience 1.

2. Quel est l'ion mis en évidence dans l'expérience 3 ?

3. Écrire l'équation-bilan de la réaction qui a lieu dans l'expérience 2.

4. Comparer le pouvoir réducteur du magnésium et celui du dihydrogène.

5. Sachant que le fer réduit les ions hydronium, peut-on déduire des résultats précédents la réaction qui se produit naturellement entre les couples Mg2+/ Mg et Fe2+/ Fe ? Pourquoi ?




exercice 2

L'aluminium réagit avec les ions hydronium pour donner des ions aluminium (III) Al3+ et du dihydrogène.

1. Écrire l'équation-bilan de la réaction .

2. Classer les deux couples mis en jeu selon le pouvoir oxydant croissant de leur oxydant.

3. On ajoute une masse m = 0.27 g d'aluminium à un volume V = 250 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration C= 0.10 mol.L-1 . Reste-t-il de l'aluminium métallique en fin de réaction ?

4. Déterminer la concentration finale de toutes les espèces en solution.

5. Quel est le volume de dihydrogène qui s'est dégagé ?

6. Quelle est la quantité d'électricité Q qui a été échangée au cours de la réaction ?

Données : M(Al) = 27 g.mol-1 ; F = 96500 C ; Vm = 24 L.mol-1 .




exercice 3

Un disque de meule est en rotation autour d'un axe .
Un point mobile décrit une trajectoire circulaire de rayon r = 5.0 cm .
Sa vitesse angulaire est constante et égale à 4.7 rad.s-1 .

1. Représenter la trajectoire.

2. Calculer la fréquence de rotation, en tour par minute.

3. Calculer la vitesse du point mobile en un point de sa trajectoire.

4. Représenter le vecteur vitesse instantanée en deux points de la trajectoire (échelle : 1 cm \longleftrightarrow 10 cm.s-1)






exercice 1

1. Réaction 1:
Mg^{2+}+2HO^-\, \longrightarrow \,Mg(OH)_2(s)

2. L'expérience 3 met en évidence les ions Mg^{2+}

3. Mg+2H^+\, \longrightarrow \,H_2+Mg^{2+} ou encore
Mg+2H_3O^+\, \longrightarrow \,H_2+Mg^{2+}+2H_2O
Mg est plus réducteur que H2

4. Fe est plus réducteur que H2,mais,ne sachant pas si Fe est plus ou moins réducteur que Mg,on ne peut pas prédire la réaction naturelle entre les couples Mg2+/Mg et Fe2+/Fe




exercice 2

1. 2Al+6H^+ \longrightarrow 2Al^{3+}+3H_2

2. n(Al)=\dfrac{m}{M}=\dfrac{0,27}{27}=0,010\;mol\\n(H^+)=C\times V=0,10\times 0,25=0,025\;mol
\begin{tabular}{c|ccccccc}&2Al&+&6H^+&\longrightarrow&2Al^{3+}&+&3H_2\\état initial&0,010&&0,025&&0&&0\\à une date t&0,010-2x&&0,025-6x&&2x&&3x\\\end{tabular}
Pour que Al disparaisse totalement, il faut que :
0,010-2x=0 ,soit x=5.10-3mol
Pour que H+disparaisse totalement, il faut que :
0,025-6x=0 soit x=4,2.10-3mol
L'acide est donc le réactif limitant.
xmax=4,2.10-3mol
à l'état final
n(Al)=0,01-2*4,2.10-3=1,6.10-3mol
n(H+)=0 mol
n(Al3+)=2*4,2.10-3=8,4.10-3mol
n(H2)=3*4,2.10-3=1,3.10-2mol

4. Soit le tableau complet :
\begin{tabular}{c|ccccccc}&2Al&+&6H^+&\longrightarrow&2Al^{3+}&+&3H_2\\état initial&0,010&&0,025&&0&&0\\à une date t&0,010-2x&&0,025-6x&&2x&&3x\\état final&1,6.10^{-3}&&0&&8,4.10^{-3}&&1,3.10^{-2}\\\end{tabular}
En solution,il n' y a que les ions Al3+
[Al^{3+}]=\dfrac{8,4.10^{-3}}{0,25}=3,4.10^{-2}\;mol.L^{-1}

5. Volume de H2
V(H_2)=n(H_2)\times V_m=1,3.10^{-2}\times 24=0,3\;1L

6. 0,025 mol de H+disparaissent. Comme 1 mol de H+capte 1 mol d'électrons ,la quantité d'électricité captée est :
Q=n(e)\times F=0,025\times 96500=2413C=2,4.10^3\;C




exercice 3

Relation entre la vitesse angulaire et la fréquence de rotation en t.s-1
\omega =2\pi f\\f=\dfrac{\omega}{2\pi}
f=\dfrac{4,7}{2\pi}
f=0,75 t.s-1
Fréquence en t.min-1 :
f=0,75\times 60=45 t.min-1
Vitesse linéaire :
V=R\times \omega avec V en m.s-1, \omega en rad.s-1, R en m.
V=0,05\times 4,7
V=0,24 m.s-1
Représentation graphique :
Échelle 1cm pour 10cm.s-1
Contrôle de chimie / physique pour les première S : image 1
Publié le
ceci n'est qu'un extrait
Pour visualiser la totalité des cours vous devez vous inscrire / connecter (GRATUIT)
Inscription Gratuite se connecter
Merci à
coriolan
pour avoir contribué à l'élaboration de cette fiche


Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2016

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 203 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !