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Niveau seconde
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Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement )

Posté par
miyiu
08-09-08 à 18:53

Bonjour , je suis nouvelle ici .  J'ai un petit problème en chimie , vu que l'an dernier ma classe était trop agitée alors le professeur ne nous faisait pas cours . Et j'ai donc pas fait le tableau d'avancement . Or cette année je suis en 1ere Ssi et je suis perdu dans les fiche de révision . J'ai demandée a mon professeur de cette année en lui expliquant mon cas et il m'a dit qu'il était pas là pour sa et de me débrouiller toute seule avec un livre de seconde mais je n'y arrive pas . Pouvez vous m'aider sur cet exercice s'il vous plait ?

Lorsqu'un fil de cuivre est plongé dans une solution de nitrate d'argent, Ag+ + NO3- , il se recouvre d'argent Ag(s) et la solution bleuit: il se forme des ions cuivre (II) Cu2+ . Dans un bêcher , on verse un volume V = 50,0 mL de solution de nitrate d'argent de concentration molaire  C = 0,20 mol.L-1 .  On immerge partiellement un fil de cuivre dans la solution . La masse m de la partie immergée est égale à 0,52g.

3.1 Sachant que les ions nitrate ne sont pas affectés par la transformation chimique , écrire l'équation de la réaction .
3.2 Calculer les quantités initiales des réactifs .
3.3 à l'Aide d'un tableau d'avancement , déterminer :
- L'avancement maximal et le réactif limitant
- La composition , en quantités de matière , du système dans l'état final
- Les concentrations molaires des espèces chimiques en solution dans l'état final  .


Voilà

Ce serais gentil de bien vouloir m'aider .

Miyiu

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 19:20

Bonsoir,

Je vais t'aider dans la mesure du possible, mais avant ca pourrais tu me dire ce que tu as compris dans les tableaux d'avancement ( du genre à quoi ca sert ou comment les remplir et les utiliser).

Pour la question 1 ton equation serait :
             Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)

Jusque la ca va non ??

Je finis de calculer la suite mais tu peux deja essayer de continuer avec l'équation

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 19:26

Oui merci , pour l'équation c'est bon j'avais la même chose .  Mais justement je n'ai rien comprit , juste que l'on voit le limitant grâce a sa , et que l'on voit la réaction chimique . Mais c'est tout vu que je ne l'ai jamais aborder en cours l'an dernier .

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 19:34

Bon te faire tout un cours sur cette partie serait un peu long donc je vais me contenter des grandes lignes.
Le tableau d'avancement permet de suivre l'évolution des quantité de matière des espece chimique présente.
Il te permet en effet lorsqu'il est completement remplis de trouver le réactif limitant et donc de calculer les quantitée de matière finale et plein d'autre chose.
Une chose importante à savoir c'est que tu ne met jamais de valeurs dans un tableau uniquement des expressions litérales.
Est ce que tu en as deja vu un completement remplis?

Ne t'inquiete pas je continue de faire ton exo laisse moi quelques minutes (et repond a ma question que je sache si je dois te remplir completement le tableau ou si tu peux le remplir toi meme);

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 19:36

Je n'en ai jamais vu malheureusement désolé  . Merci pour l'explication

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 19:38

bon c'est pas grave je vais rediger tout ca et je le postrais d'ici 30 min, temps de verifier un gros doute que j'ai et de faire les calcul

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 19:44

Okay merci beaucoup

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 20:02

Bon alors:

2) dans cette question on te demande de calculer les quantitée de matière initiale des reactifs, c'est à dire du cuivre et des ions argent.
En ce qui concerne le cuivre, il suffit d'appliquer betement la formule suivante:
        
            masse du cuivre             0,52
    nCu = ------------------------- =   ------- =0,0080 mol
         masse molaire du cuivre        63,5

(si tu ne connait pas cette formule alors apprends la par coeur car elle est essentiel, elle te perme de calculer la quantité de matière n lorsque tu connais la masse)
La masse molaire correspond au nombre d'atome de l'espece (ici le cuivre) dans une mole. Tu n'a pas besoin de les apprendre par coeur on te les donnera toujours et tu peux les retrouver dans le tableau periodique.
Je precise que le zero après le 8 est important si tu veux le bon nombre de chiffres significatifs.

Pour celle de l'argent c'est un petit peu plus compliqué (et c'est ici que j'ai un doute)mais ca devrait aller et puis quand bien meme je me tromperait la demarche elle est bonne.
Il existe une formmule qui dit:

                 quantité de matière n
          c = ------------------------
                      volume v

Et toi tu connais la concentration c et le volume, il te suffit donc de faire un produit en croix pour obtenir:

         nAg+ = c*v = 0.20 * 50 * 10-3 = 0,01 mol

une choses a noter:
J'ai multiplier 50 par 10-3 car on te donnait un volume en mL et tu en voulais en L j'ai donc fais la conversion.(tu peux facilement derendre compte de ca en regardant les unité des tes valeurs).

Voila pour la 2 je fais la 3 de suite

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 20:10

Merci tu m'as éclaircitsur ce point la , car je hésité a l'utiliser la formule c= n /v

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 20:17

Je te poste le tableau d'avancement que je vais te commenter tout de suite

Arbre de Diane ( chimie -> tableau d\'avancement )

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 20:28

Bon première ligne rien de dur, j'ai juste recopié l'équation de la reaction.

Dans la première colone,j'ai placé les trois état de la reaction:
   -l'etat initial qui correspond au devut de la reaction
   -l'etat intermediaire qui est facultatif mais neanmoins très important pour comprendre ce que tu fais
   -l'etat final qui correspond à ce qu'il reste à la fin de la réaction

Bon maintenant dans la ligne de l'etat initial il n'y a rien de special, j'ai mis les quantité de matière du cuivre et des ions argents (tu notera qu'il n'y a aucun chiffre que des notations) qui sont les réactifs. Tu remarqueras que j'ai mis des 0 pour les deux derniers car en effet la reaction n'a pas encore commencé donc il ne s'est rien transformé

La ligne de l'etat intermediaire est un peu plus compliqué mais lorsque tu as compris c'est tres simple.Il faut comprendre que l'etat intermediaire correspond à un moment quelconque de la reaction que l'on nomme x.A ce moment x la reaction a commencé et les reactif ont commencé à se transformé. Il y a donc x quantité de matiere en moins par rapport à la quantité de matiere du debut. C'est pour ca que j'ai ecris nCu-x. Mais il faut quand meme faire attention au coefficient. Si tu regarde l'équation, tu remarques que au cours de la transformation il faut un cuivre mais deux argent donc il y 2x qui partent. Tu comprends? de la meme facon dans les produits on a un x de cuivre qui se forme mais 2x d'argent.

Dis moi si je suis bien clair avant d'attaquer la suite  

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 20:34

Oui je commence a comprendre =)  merciiiiiiiiiiii ^^

Par contre il n'y a pas de chiffre ? je comprend qu'on laisse les nombres mais bon je sais pas si faut pas mettre des nombre si oui lesquels ? Sinon j'ai comprit merci

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 20:39

En fait tu utiliseras les valeurs après, lorsque tu voudras repondre aux question qui seront toujours les memes (en tout cas ca fait trois ans que je fais des tableaux d'avancement et ces toujours la meme chose apres).
Dans le tableau il n'y as que des notations (je ne t'expliquerais pas pourquoi maintenant mais dis toi juste que ca t'aide à mieux visualiser les choses) mais elle te serviront ces notation a ne pas t'embrouiller apres )

Bon j'enchaine sur la derniere ligne et apres on repond aux questions

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 20:44

Donc la derniere ligne correspond à la fin de la reaction.Tu le sais peut etre deja mais elle s'arrete car il n'y a plus assez de reactif pour continuer.cela signifie que la quantité de matière d'un des reactif est egale à 0. On appelle ce reactif reactif limitant. (petite paranthese lorsque les deux reactifs sont limitants on dis que les proportions sont stochiometriques)

Seulement en faisant juste le tableau tu ne peux pas savoir lequel des deux (ou des trois ou des quatres et ainsi de suite) c'est donc tu marque nCu-xmax. Une fois que tu aura finis il faudra chercher lequels c'est. Dans la partie des produits et bien c'est la meme chose que la ligne d'au dessus sauf que tu met max apres. En fait ca veut dire qu'il s'est formé autant de quantité de matière qu'il s'en ai transformé; Car en chimie rien ne se perd tout se transforme (n'oublie jamais ca). et encore une fois fais attention au coefficient comme par exemple pour l'argent

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 20:50

D'accord merci je comprend mieux  ( je retiendrais ^^ )

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:06

Bon ben alors retour aux questions

Dans la question suivante tu dois trouver l'avancement maximal et le reactif limitant. Cela veut en fait dire la meme chose puisque unefois que tu connais l'avancement maximal tu connais le reatcif limitant. Au fait l'avancement maximal correspond bien sur a xmax.Pour le trouver et bien c'est simple il te suffit de calculer les valeurs d'xmax dans les deux cas puis de les comparer. Le plus petit sera le reactif limitant; Je vais te faire un exemple en repondantt à la question.

Si le cuivre est le reactif limitant, alors nCu-xmax1= 0
                                          donc  nCu = xmax1
                                                xmax1 = nCu
                                                xmax1 = m/M = 0.0080 mol

Peux tu essayer de calculer xmax2 pour verifier que tu as compris
                                                            

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:29

Désolé j'étais partis manger un peu , okay je m'y met dessuite  ^^  Ag c'est quoi sa masse ?

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:32

et bien la tu n'a pas besoin de la masse tu reprend le calcul que l'on avait fais plus haut, tu te souvien celui ou tu hesitait a utiliser la formule c=n/v

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:38

Okay donc alors nAg-xmax1= 0
                                          donc  nAg = xmax1
                                                xmax1 = nAg
                                                xmax1 = m/M = 0.01 mol ...?

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:41

Désolé du double post mais j'ai poster trop tôt j'avais pas finit

Okay donc alors nAg-xmax1= 0
                                          donc  nAg = xmax1
                                                xmax1 = nAg
                                                xmax1 = m/M = 0.01 mol ...?

DONC 2Ag = 0.02 mol ?

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:42

Pour le resultat c'est ca sauf que tu ne connais ni la masse d'argent ni sa masse molaire, en revanche tu connais sa concentration et son volume tu aurais donc du ecrire
  
   xmax2 = c*v = 0,01 mol

ah j'ai oublié de presicer mais tu dois appeller tes xmax différement tu commence donc par xmax1 puis xmax 2 ...

Une fois que tu as les deux valeurs tu regarde la plus petite

   0,0080<0,01 donc xmax1<xmax2 donc xmax1=xmax tu en deduis que le reactif limitant est le cuivre

C'est compris ??
Pour la suite c'est une formalité je t'explique ca de suite

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:46

Okay je comprend mieux donc c'était sa merciiiiiiii ^^

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:50

dans la question 4 on te demande la composition en quzntité de matiere de l'etat final autrement dis ce qu'il reste à la fin.
C'est tres simple:

reactifs
Pour le cuivre, il ne reste à la fin plus rien puisque c'est le reactif limitant donc nCu = 0
Pour les ions argents (AG+) tu fais nAg+ - xmax (xmax = 0,0080) je te laisse faire le calcul

produit
Pour les ions cuivre II (Cu2+) tu remarque qu'il c'est formé xmax tu as donc nCu2+ = 0,0080
pour l'argent tu voit qu'il c'est formé 2xmax donc nAg = 2xmax = 2*0,0080

Voila pour cette question

Au fait quand je dis tu vois ou tu remarques c'est dans le tableau d'avancement qu'il faut regarder

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 21:53

Pour la derniere question tu cherche la meme chose que pour la precedente mais cette fois sous forme de concentration

or tu sais que la concentration est egale à c = n/v

tu viens de calculer les n il te reste donc seulement à faire la division le volume etant celui d l'enonce soit V=50 mL

Je te laisse faire ca mais n'oublie que le volume doit etre en L donc tu dois multiplier ton 50 par 103

C'est compris ? n'hesite pas a redemander si tu as besoin

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 22:01

Okay merci beaucoup

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 22:09

Desole je vien de mle rendre compte d'une petite erreur mais qui peut avoir son importance ce n'est pas par 103 mais par 10-3 que tu dois multiplier

Posté par
miyiu
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 22:10

Oui Je sais ^^ j'avais mis -3 merci quand même et surtout je sais pas comment te remercier .

Posté par
scoob27
re : Arbre de Diane ( chimie -> tableau d'avancement ) 08-09-08 à 22:21

pas besoin de me remercier c'est normal quand j'ai eu des problemes en maths l'année drnière quelqu'un m'a aidé et ca m'a vraiment servi donc je lui rend l'appareil en aidant les autres en maths si je le ppeux mais surtout en chimie comme tu peux le voir



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