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Oxydoréduction: dépôt d'argent
Bonjour, pour les vacances je fais plusieurs exercices de physique/chimie afin de revoir les bases pour la Terminal S.
Voici un exerrcice de chimie:
On plonge une lame de zinc dans un volume V=100ml d'une solution de nitrate d'argent, Ag+ +NO3- de concentration C= 0.10mol/L.
Les ions argent réagissent avec le métal zinc pour donner un dépôt d'argent métallique et des ions zinc (II) Zn2+.
1) Quels sont les couples oxydant / réducteur mis en jeu ?
--> Ag+(aq)/Ag(s) et Zn2+(aq)/Zn(s)
2)Ecrire l'équation de la réaction.
--> 2Ag+(aq) + Zn(s) --> 2Ag(s) + Zn2+(aq)
3) le zinc étant en excès, quelle est la masse d'argent déposé en fin de réaction?
--> J'ai fait un tableau d'avancement avec la même quantité de matière pour Ag+ et Zn, soit O,O1mol, et xmax=0,01mol. Cependant je trouve le zinc en réactif limitant et mAg=2,16g en fin de réaction.
4) Quelle est alors la masse de zinc dsparu?
--> Je ne sais pas, vu que j'ai le zinc en réactif limitant, pour moi le zinc ne disparait pas.
Pourriez-vous m'aider s'il vous plait?
Merci!
Bonsoir cam,
1) Oki.
2) Il manque les demi équations !!! Ici, c'est facile mais souvent, il faut les demi équations pour ne pas se tromper.
3) Incomplet et faux. Le potentiel standard du couple argent est 0.8 V et celui du zinc est -0.76 V. La ddp étant de 1.56 V,on peut considéré la réaction comme totale. En conséquence, on peut considérer la concentration en Ag+ nulle à la fin de la réaction.
Là, tu fais ton tableau ou tu utilises la relation d'équivalence. Par commodité sur le forum, je choisis la seconde.
NB : cons = consommée et prod = produit
A l'équivalence, n(Ag+)^{cons}/2 = n(Zn)^{cons} = n(Ag)^{prod}/2 = n(Zn2+)^{prod}.
Or, l'argent est limitant, donc [Ag+]^{cons} = [Ag+]o = 0.1 mol/l ==> n(Ag+)^{cons} = [Ag+]^{cons}*Vo = 0.1*0.1 = 0.01 mol.
Donc, n(Ag)^{prod}/2 = n(Ag+)^{cons}/2 <==> n(Ag)^{prod} = n(Ag+)^{cons} = 0.01 mol. Or, m=nM ==> m(Ag)^{prod} = 0.01 * 107.9 = 1.079 g
4) Pour faire la réaction, tu as du consommer du zinc. En utilisant la même méthode que pour 3), dis moi la masse de zinc consommée.
J'attends ta correction.
Bonjour,
j'avoue ne pas vraiment comprendre ta méthode, mais j'ai tout de même essayé, sans aucune assurance dans le résultats j'ai trouvé 6,5x10^-1g.
Est-ce correct?
On a n(Ag+)^{cons}/2 = n(Zn)^{cons} = n(Ag)^{prod}/2 = n(Zn2+)^{prod}.
Donc le tout est égal à 0,01mol, et m (Zn2+) = nM = 0,01x65,4 = 6,5x10^-1g
Mais ça, c'est la masse à la fin de la réaction, donc comment savoir la masse de zinc disparu? Si n(Zn)^{cons} = n(Zn2+)^{prod} Alors il n'y a pas de difference?
Bon, là j'avoue je suis LEGEREMENT perdue.
Pourrai-tu m'aider s'il te plait?
Merci.
Bonsoir,
C'est ce que je vois. Pour commencer, ton résultat est faux. Mais cela s'explique parce que tu n'exploites pas la relation d'équivalence.
Te le ré-expliquer ainsi ne t'apporterai rien si ce n'est la réponse. Je te propose de me scanner ta tableau d'avancement ou de me le recopier en utilisant le mode tableau du forum. Pour voir si tu l'as fait juste (je vais essayer de t'expliquer avec le tableau d'avancement).
Bon courage.
| 2Ag+ | Zn | ---> | 2Ag | Zn2+ |
| 0,01 | 0,01mol | --> | 0 | 0 |
| 2x | x | --> | 2x | x |
| 2x0,01=0,02mol | 0,01mol | --> | 0,02 | 0,01 |
| n-xmax=0,01mol | n-xmax=0 | --> | n-xmax=0,01 | n-xmax=0 |
Bon voilà, en regardant mon tableau je vois qu'il est TOTALEMENT FAUX, mais je n'arrive pas à savoir ou est le problème!
Je me sens bête!!!
Bon, as tu l'oeil pour déceler mes erreurs? déjà je sais que ça ne correspond pas à l'équivalence... mais je n'arrive pas à changer mon tableau...
Voila, j'espère que tu pourra m'aider...
Merci.
Equation
xmax=0,01mol
2Ag+ Zn ---> 2Ag Zn2+
0,01 0,01mol --> 0 0
2x x --> 2x x
2x0,01=0,02mol 0,01mol --> 0,02 0,01
n-xmax=0,01mol n-xmax=0 --> n-xmax=0,01 n-xmax=0
Correction en gras. Mais la grande partie est fausse.
| Réaction | 2Ag+ | Zn | ---> | 2Ag | Zn2+ |
| x(t=0) | 0,01 | inf | --> | 0 | 0 |
| x(t) | 0.01-2x | inf | --> | 2x | x |
| x(t=tmax) | 0.01-2xmax=0 | inf | --> | 2xmax | xmax |
Éléments de correction.
Par exemple, tu dis qu'aux cours du temps, la quantité d'argent est de 2x. Donc, elle croit alors que qu'on la consomme. Ici, le bilan de matière nous dit que c'est [Ag]o - 2x = 0.01 - 2x.
Ensuite, tu nous dis que la quantité de matière de Zn n'évolue pas et vaut 0.01 mol. Déjà, d'où sort cette valeur ?? Ensuite, tu as encore un illogisme dans ton tableau car tu ne fais pas varier cette quantité alors que c'est un réactif !! Ici, tu en as une électrode qui correspond à des centaines de moles à vu de nez. Donc très supérieure à celle d'argent, donc, on dit infini.
On a une équation qui est 0.01 - 2xmax = 0 ==> xmax = 0.01/2 = 0.005 mol.
De plus, le tableau nous dit que n(Ag)(t=tmax) = 2xmax = 0.005*2 = 0.01 mol. Donc, tu peux calculer la masse d'argent récupérée avec la formule m(Ag) = n(Ag)(t=tmax)*M(Ag) = 0.01*107.9 = 1.079 g
A toi de me dire la quantité de matière de zinc consommé et sa masse correspondante de la même manière.
Voilou.
Bonjour,
excuse moi de répondre tardivement alors que tu essayes de m'aider, mais j'ai eut un contre temps personnel.
Donc, en fait je pense que mon problème est que j'avais pris pour acquis que Zn=0,01mol alors que c'est faux, mais je ne comprends pas pourquoi est-ce que l'on peut dire que c'est infini?
Sinon, je n'avais pas non plus saisi que xmax=0,005mol, vu que je pensé que Ag+ été = à Zn. Voila, donc je te remercie de m'avoir fait prendre conscience de mes erreurs.
Par la suite, on a "m(Ag) = n(Ag)(t=tmax)*M(Ag) = 0.01*107.9 = 1.079 g", j'avais essayé ce même calcul mais avec m(Ag)=0,01*(2*107,9)= 2,16g. Donc pourrai-tu m'expliquer pourquoi est-ce que l'on ne prend pas en compte le 2Ag?
Enfin, pour la masse de Zn:
m(Zn)= n(Zn)*M(Zn)= 0,005*65,4= 0,327g
Donc la masse disparu est de l'infini - 0,327??
Cas desespere demande de l'aide!!!
En tout cas Merci.
Bonjour,
excuse moi de répondre tardivement alors que tu essayes de m'aider, mais j'ai eut un contre temps personnel.
Pas de soucis, j'espère que cela s'est arrangé.
Donc, en fait je pense que mon problème est que j'avais pris pour acquis que Zn=0,01mol alors que c'est faux, mais je ne comprends pas pourquoi est-ce que l'on peut dire que c'est infini?
L'infini en physique et en maths sont très différent. Dans le premier, on dit infini quand les quantités n'évoluent peu dans le temps. Ici, c'est la cas par l'utilisation d'électrode de zinc (Pour t'en convaincre : n=m/M=p*v/M=7100*0.05/65.4=5.4 mol par rapport aux 0.01 d'ion argent I, c'est l'infini). Alors qu'en maths et aussi dans le sens "humain" du terme, c'est une quantité qui n'est ma finie.
Sinon, je n'avais pas non plus saisi que xmax=0,005mol, vu que je pensé que Ag+ été = à Zn. Voila, donc je te remercie de m'avoir fait prendre conscience de mes erreurs.
Le tableau sert justement à ne pas faire ce genre d'erreurs^^. Apprends à bien le faire et ça ira tout seul.
Par la suite, on a "m(Ag) = n(Ag)(t=tmax)*M(Ag) = 0.01*107.9 = 1.079 g", j'avais essayé ce même calcul mais avec m(Ag)=0,01*(2*107,9)= 2,16g. Donc pourrai-tu m'expliquer pourquoi est-ce que l'on ne prend pas en compte le 2Ag?
Toujours pareil, la réponse est dans le tableau d'avancement. On voit que l'on a n(Ag)(t=tmax) = 2*xmax = 2*0.005 = 0.01 mol. On a bien tenu compte du 2 mais avec xmax ! C'est là ton erreur.
Enfin, pour la masse de Zn:
m(Zn)= n(Zn)*M(Zn)= 0,005*65,4= 0,327g
Donc la masse disparu est de l'infini - 0,327??
Là, c'est ta compréhension de la réaction qui est en cause. Le Zn dissout est devenu de Zn2+. Donc n(Zn)(Dissout) = n(Zn2+)(t=tmax).
Et en utilisant la même formule que pour Ag, m(Zn)(dissout) = n(Zn)(dissout)*M(Zn) = n(Zn2+)(t=tmax)*M(Zn) = xmax*65.4 = 0.327 g.
Tout simplement.
As tu compris mes explications ?
Bonjour,
je tenais à te dire: MERCI!!
J'ai vraiment eut du mal pour cet exercice, je me suis plus qu'enmêlé les pinceau, et tu as été la seule à m'aider, avec patience et très bien!!
Cet exercice est maintenant clair pour moi et vriament je t'en remercie!!!
Je deteste ne pas comprendre en plus, c'est frustrant!
Voila, je te remercie d'avoir pris du temps et tu explique vraiment bien!
Merci
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