Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau seconde
Partager :

Réactions chimiques

Posté par
beugg
30-06-15 à 21:06

Bonsoir

J'aurais besoin d'aide pour cet exercice:
L'acide chlorhydrique attaque l'aluminium et le fer et non le cuivre .10g d'un mélange de poudre d'aluminium ,de cuivre et de fer sont oxydés par une quantité suffisante d'acide chlorhydrique .Les seules réactions qui se produisent avec leurs équations bilans équilibrées sont:
6H3O+ + 2Al → 2Al3+  + 3H2 + 6H2O

2H3O+ + Fe→ Fe2+ + H2 + 2H2O

On recueille 6,38L de dihydrogène mesurés dans les conditions normales et un résidu solide de 2,5g
1) Calculer la masse de chaque métal (Cu,Fe,Al) dans l'échantillon .
2) En déduire le nombre de moles de chaque métal dans l'échantillon

Merci de m'expliquer et de me donner des pistes

Posté par
Florianb
re : Réactions chimiques 30-06-15 à 21:51

Rebonjour

Tout d'abord nous allons repréciser ce que sont les conditions normales : O°C (soit 273,15 K) et 1 atm (soit 101 325 Pa).

On peut donc déjà commencer par calculer la quantité de dihydrogène formée :

P_{H_2} . V_{H_2} = n_{H_2} R T

En prenant donc P_{H_2} = 101 325 Pa, V_{H_2} = 6,38 L = 6,38 . 10^{-3} m^{3}, R = 8,314 USI et T = 273,15 K on trouve alors :

n_{H_2} = 2,85 . 10^{-1} mol

Ensuite on sait que l'on retrouve un résidu solide de 2,5 g. On sait que ce résidu correspond au cuivre car il est le seul métal qui n'est pas attaqué par l'acide chlorhydrique dans le mélange.

On sait donc pour l'instant que l'on a formé une quantité n_{H_2} = 2,85 . 10^{-1} mol de dihydrogène et que la masse d'aluminium et de fer représente une masse m = 10 - 2,5 = 7,5 g.

Les équations bilans que tu as données permettent également d'affirmer qu'une mole d'aluminium permet la formation de 1,5 mole de dihydrogène et qu'une mole de fer permet la formation de 1 mole de dihydrogène.

On va alors noter m_{Al} et m_{Fe} les masses respectives d'aluminium et de fer.

Les quantités d'aluminium et de fer sont alors : m_{Al}/27 et m_{Fe}/55,8

Il faut donc résoudre le système suivant pour trouer les deux masses :

\left\lbrace\begin{array}l m_{Al} + m_{Fe} = 7,5 \\ \frac{m_{Al}}{27} * 1,5 + \frac{m_{Fe}}{55,8} = 0,285 \end{array}

On trouve alors : m_{Al} = 4,0 g et m_{Fe} = 3,5 g

On a donc au final :

m_{Al} = 4,0g, m_{Fe} = 3,5 g et m_{Cu} = 2,5 g

Voilà, je pense que tu peux en déduire facilement les quantités de matière maintenant

J'espère que cela a pu t'aider.

Florian

Posté par
picard
re : Réactions chimiques 30-06-15 à 21:56

Salut Beugg.

Voici un menu possible.

1) Apéritif. Appelez a le nombre de mole d'aluminium dans le mélange et b le nombre de mole de fer.
2) Entrée. Ecrivez la relation liant a, b, M(Al), M(Fe) et la masse initiale de mélange m = 10 g.
Vous disposez alors d'une première équation avec deux inconnues a et b.

3) Plat de résistance. Faites un tableau d'avancement pour chacune des deux réactions, appelez xa l'avancement de la première et xb l'avancement de la seconde.
Exprimez l'avancement maximal de la première en fonction de a et l'avancement maximal de la seconde en fonction de b.
Déduisez des valeurs précédentes les nombres de mole de dihydrogène formé par chacune des deux réactions, puis écrivez que la somme de ces deux quantités occupe un volume de 6.38 L.
Vous disposez maintenant d'une seconde équation avec les deux inconnues a et b.

4) Dessert. Il ne reste plus qu'à résoudre le système que forme ces deux équations pour obtenir les valeurs de a et b.

5) Café. Enfin, calculez les masses d'aluminium et de fer correspondantes.

Bon courage...

N'y passez pas la nuit !!!

Posté par
beugg
re : Réactions chimiques 01-07-15 à 13:08

Bonjour

Merci beaucoup pour vos deux methodes qui sont toutes impeccables .Mais l'une est presque finie donc j'en profite pour gagner du temps

Alors n(Fe)= 0,063 mol

n(Al)= 0,148 mol

n(Cu)= 0,039 mol ?  (n= m/M)

Posté par
picard
re : Réactions chimiques 01-07-15 à 13:41

OK, c'est tout bon.

Posté par
beugg
re : Réactions chimiques 01-07-15 à 14:01

Mais comment 1 mol d'aluminium peut donner 1,5 mol de dihydrogene

Et pourquoi on multiplie ce 1,5 la par (mAl)/27 dans la deuxieme equation ?

Posté par
picard
re : Réactions chimiques 01-07-15 à 14:22

Citation :
Mais comment 1 mol d'aluminium peut donner 1,5 mol de dihydrogene
Regardez la première équation correspondant à l'attaque de l'aluminium par l'acide chlorhydrique : 2 mol Al permettent d'obtenir, si l'acide est en excès, 3 mol H2

Citation :
Et pourquoi on multiplie ce 1,5 la par (mAl)/27 dans la deuxieme equation ?
Le dihydrogène formé provient d'une part de l'attaque de Al, d'autre part de l'attaque de Fe.

D'après la première équation : 2 mol Al conduisent à n(H2)Al = 3 mol...
     -1 mol Al conduit à n(H2)Al = 3/2 mol =1.5 mol
     -n(Al) mol Al conduisent à n(H2)Al = 1.5 n(Al) mol

de même, d'après la seconde équation : 1 mol Fe conduit à n(H2)Fe = 1 mol...
     -n(Fe) mol Al conduisent à n(H2)Fe = n(Fe) mol

L'attaque des 7.5 g de mélange d'aluminium et de fer produit donc : n(H2)Al + n(H2)Fe = 2.8510-1 mol H2

D'après ce qui précède, on a donc :    n(H2)Al + n(H2)Fe = 1.5 n(Al)  + n(Fe) = 2.8510-1 mol H2

Posté par
beugg
re : Réactions chimiques 01-07-15 à 14:53

Oui merci Picard

Posté par
Florianb
re : Réactions chimiques 01-07-15 à 15:55

Merci picard pour avoir donner ces quelques indications supplémentaires à beugg

Bonne journée à vous deux

Posté par
picard
re : Réactions chimiques 01-07-15 à 16:43

Salut Florianb !

Posté par
beugg
re : Réactions chimiques 02-07-15 à 03:50

Bonne soirée Florian



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

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 237 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 !