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Analyse d'une poudre
Bonjour, j'ai un DM à faire en chimie mais je ne comprends pas toutes les questions.
Voici l'énoncé : On dispose d'une poudre constituée d'un mélange de zinc et de cuivre. On se propose de déterminer expérimentalement la composition massique de cette poudre. On introduit dans un erlenmeyer de 250 mL une masse m = 0.80 g de poudre.
Une seringue permet d'introduire progressivement l'acide chlorhydrique et un capteur de pression permet de mesurer la pression du gaz formé. En début d'expérience, la pression P1 = 1020 hPa, et lorsque les ajouts d'acide ne se traduisent plus par une variation de la pression significative la pression P2 = 1593 hPa.
Afin de connaitre avec précision le volume occupé par le gaz dans l'erlenmeyer, on ajoute de l'eau avec une éprouvette graduée, et on verse 245 mL. La température a été maintenue constante à 25°C.
Une expérience préalable a montré que seul le zinc réagit.
1) A partir de la variation de pression en déduire la quantité de matière de dihydrogène formé.
j'ai donc :
donc
2)compléter le tableau d'avancement : l'équation de la réaction est donnée, on a 
Or je ne comprends pas qu'est ce que le vient faire là ? je pensait qu'il n'y avait que le zinc qui réagissait ?!
(corrigez moi si j'ai faux au 1) aussi)
Merci de votre aide !
1)corrige ton premier calcul
1hPa=1.102 Pa
le volume doit être exprimé en m3
2)les réactifs sont Zn et H3O+.
On arrête d'ajouter de l'acide quand il n'y a plus de variation de pression.Cela signifie qu'il n'y a plus production de H2,donc que la totalité du zinc a réagi.
à l'état initial il y a n0mol de Zn ('est ce qu'on veut déterminer.
En cours de réaction,si x mol de Zn disparait il se forme x mol de H2
à la fin de la réaction ,il y a 0 mol de Zn et n mol de H2dont on connait la valeur grâce à la question précédente.
Tu peux construire le tableau d'avancement.La quantité de matière de H3O+est inconnue et on n'en a pas besoin .Tu peux noter n1 la qté de matière initiale
c'est donc
Zn +2H3O+ = Zn2+ +H2 +H2O
initial no 0
en cours no-x +x
final 0 5,6.10-3
la qté de matière de Zn ayant réagi vaut 5,6.10-3mol
xmax est égal à l'avancement final dans ce cas ,soit 5,6.10-3mol
si tes questions concernent la suite du Pb,tu peux continuer sur ce post.
ok merci, alors il y a un truc qui a changé par contre, le volume utilisé pour calculer la quantité de matière de H2 n'était pas la bonne, car on verse 245 mL d'eau dans un erlenmeyer de 250 mL, donc le volume de gaz qui occupe le reste du récipient est de 250-245 = 5 mL. non ?
(ce sont des amis de classe qui m'ont indiqué ça, et à mon avis c'est correct)
donc du coup ça change tout, je dois recalculer la quantité de matière de H2.
en recalculant j'ai
ensuite donc l'avancement maximal est donc
je dois ensuite calculer la masse de zinc présent dans l'échantillon, j'ai donc :
je recommence 
donc, je reprend : j'ai
je calcule la masse de zinc contenu dans la poudre et j'ai
ensuite il veulent le pourcentage de zinc dans la poudre, j'ai donc 0.98 %.
après on demande la masse métallique à la fin de l'expérience, je fais donc :
donc comme cette masse occupe 99% de la poudre (d'après calcul ..) ce métal à la fin de la réaction est le cuivre, étant donné que le zinc n'occupait que 0.98% de la poudre.
la dernière question : "le volume d'acide chlorhydrique versé étant , en déduire la concentration minimale de l'acide pour faire disparaître tout le zinc."
je n'ai pas bien compris cette question
Merci de vos réponses !
après relecture,je pense que le volume occupé par le gaz vaut 245 mL.
On a injecté un certain volume d'acide jusqu'à ce que la pression n 'évolue plus.On relève cette pression .Ensuite ,pour estimer le volume occupé par le gaz,on complète le volume de l'erlen avec de l'eau.On mesure 245 mL d'eau versé.C'est donc que le gaz occupait un volume de 245 mL.
En revanche,on peut discuter de la pression initiale.En effet,on a calculé la variation de pression en considérant le volume constant .Or,initialement ,la presion mesurée est 1020 hPa pour 250mL d'air et à la fin ,1593HPa pour 245 mL d'air et de dihydrogène.
En toute rigueur il faudrait calculer la pression initiale pour un volume de 245 mL(comme si on n'avait injecté qu'un liquide non réactif) en appliquant P1V1=P2V2
soit P2=1020*250/245=1041hPa
La variation de pression serait alors 
P=1593-1041=552hPa
on trouverait alors une qté de matière de H2 égale à 5,46.10-3mol.
Si on conserve le premier résultat
m(Zn)=5.6.10-3.65,4=0,37g
l'échantillon ayant une masse de 0,80g,le %massique de Zn est
%Zn= 0,37*100/0,80=46%
J'ai posté un peu vite le message précédent car je découvre que l'on a versé 17 mL d'acide.Le volume total de l'erlen est en fait 245+17=262 mL
La pression initiale serait donc 1020hPa pour 262mL
Pour 245 mL elle vaudrait
P=1020*262/245=1091hPa
La variation de presion due au dégagement de H2 serait P=502HPa et la quantité de matière de H2 vaudrait 4.96.10-3mol.
On pourrait encore objecter que le volume initial n'est pas 262 mL mais un peu moins car le bouchon est enfoncé.....
Je ne sais pas si ces complications sont à envisager ,mais on peut envisager les 2 cas
pour le calcul de la concentration de l'acide,l'équation montre que ,dans les conditions stoechiométriques ,il faut 2 fois plus de H3O+que de Zn.
Tu peux essayer de finir en prenant n(Zn)=5,6.10-3mol
ba je pense que l'histoire des 262 mL n'est pas très envisageable, ce serait trop compliqué ...
pour la dernière question, j'ai :
Voilà.
je pense qu'on peut ,en effet,ne pas compliquer.
C'était l'occasion de montrer qu'un énoncé peut manquer de précision.
Néanmoins,je ferais le pb avec un volume de 245 mL,soit une quantité de matière de 5.6.10-3mol
46% de zinc me parait plus crédible que 0,98% ,mais pourquoi pas.
ba c'est tout à faire possible, la poudre contient plus de 3/4 de cuivre, et le reste du zinc, ... mais l'énoncé n'est effectivement pas très clair !
sinon la fin est correcte ?
L'expression littérale est fausse
c'est Cmini=2.n(Zn)/V et non n(Zn)/V
Cependant,pour le calcul tu as bien pris la valeur de 2.n(Zn)
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