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Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre

Posté par
arnaud95
15-11-10 à 19:48

Bonsoir, j'ai beaucoup de mal à répondre à cette question.

Un creuset contient 12g de poudre formée d'un mélange de cuivre métallique et d'oxyde de cuivre.
On le chauffe dans un courant de dioxygènegazeux jusqu'à transformation totale du cuivre en oxyde de cuivre. A la fin de l'expérience, le creset contient 14,4g d'oxyde de cuivre.

a) Quelle quantité d'atomes d'oxygène s'est fixée sur le cuivre pour donner do l'oxyde de cuivre ?
b) En déduire la quantité de cuivre métallique et la quantité d'oxyde de cuivre dans l'échantillion initial de masse 12g.

J'ai donc commencé par écrire, en espérant que c'est bon :

Cu + CuO + O_{2} CuO
2Cu + CuO + O_{2} 3CuO

Donc pour la question a) , je ne comprends pas trop, on demande la quantité totale d'atomes d'oxygène dans le produit de la réaction (donc en comptant les atomes d'oxygène du CuO et du dioxygène), ou seulement la quantité de O du dioxygène qui s'est ajoutée dans le produit ?

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 15-11-10 à 20:53

Vu la question b) c'est peut-être la quantité de O du dioxygène qui se trouvent dans le produit, mais dans ce cas là je trouve que la question a) est mal posée ? Quelqu'un pour m'aider svp ?

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 15-11-10 à 23:52

Pour la question a) , est-ce tout bêtement 14,4-12 = 2,4g puis 2,4/16=0,15 mol d'atomes d'oxygène ?

Posté par
coriolan
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 16-11-10 à 10:48

c'est juste ,cependant il faut reprendre les équations.
Dans le mélange il y a  Cu et CuO(initial).
la totalité de Cu est ensuite oxydé selon l'équation
2 Cu +O2  =2CuO
donc n(Cu)oxydé=2*n(O2)=n(O)
l'excédent en masse correspond à la masse des atomes d'oxygène fixés
,comme tu l'as calculé.
n(O)=0,15 mol
n(Cu)oxydé=0,15 mol
m(Cu)oxydé=m(Cu)initial=n*M=0,15*63,5=9,5g
m(CuO)initial=12-9,5=2,5g


vérification
si 0,15 mol de Cu sont oxydés,il se forme 0,15 mol de CuO soit
m(CuO)=0,15*79,5=11,9g de CuO

la masse finale de CuO est:m=2,5+11,9=14,4g

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 16-11-10 à 11:35

Merci pour ta réponse, mais pour l'équation je ne comprends pas pourquoi, concernant l'échantillon initial, on a Cu + O2 si dans l'énoncé ils parlent d'une poudre qui était déjà un mélange de Cu ET de CuO qu'on chauffe ensuite dans un courant de O2 ?

Posté par
coriolan
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 16-11-10 à 11:58

l'oxygène ne réagira qu'avec Cu .
l'oxygène ne peut pas oxyder plus CuO .Donc CuO ne réagit pas.
L'augmentation de masse est due à la fixation des atomes d'oxygène sur les atomes de Cu

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 16-11-10 à 16:04

Merci pour ces explications

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 16-11-10 à 22:00

Franchement désolé mais je n'arrive pas à tout comprendre...

En fait dans l'échantillon final on a 14,4g de CuO dont 12g de "Cu oxydés" et 2,4g d'oxygène ?
Et c'est à partir de ces 12g de "Cu oxydés" qu'on retrouve les quantités de Cu et de CuO de l'état initial ?
Puisqu'on divise les 12g par 79,5 ça veut dire que le Cu oxydé c'est la même chose que le CuO ?

Je suis perdu là...

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 16-11-10 à 23:22

J'ai vraiment besoin de comprendre le raisonnement pour ne plus être bloqué sur de futurs exercices svp ?

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 16-11-10 à 23:32

Je vois donc qu'il y avait 0,15 mol de Cu et 0,03 mol de CuO dans l'échantillon mais sans vraiment comprendre pourquoi...

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 17-11-10 à 00:37

J'essaie vraiment de comprendre :

Donc le fait de retirer les 2,4g d'oxygène ajoutés permet de n'avoir "que" ce qu'on avait dans l'échantillon initial. Mais ce qui reste, ça reste du CuO donc pour avoir la quantité de matière on divise par la masse molaire atomique du CuO, 79,5 ce qui donne 0,15 Mol de CuO.

Mais comment "deviner" qu'il faut ensuite multiplier par 63,5 (Masse molaire du Cu) et pas par 79,5 (CuO) ce qui ferait "revenir" au chiffre de départ.

Je voudrais vraiment comprendre la logique de ce raisonnement ?

Posté par
coriolan
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 17-11-10 à 11:04

ce schéma t'aidera peut-être

Atômes d\'oxygène se fixant sur le cuivre

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 17-11-10 à 12:03

Je pense avoir vraiment compris à 100% cette fois !

Il ne faut pas oublier que 0,15 mol représente avant tout un chiffre. Il y a un atome d'oxygène pour chaque atome de Cu se transformant en CuO. Donc si on a 2,4g d'oxygène en plus à la fin, c'est qu'on a 0,15 mol d'oxygène en plus et ce chiffre représente le nombre d'atome de Cu de départ puisque qu'il y a un atome d'oxygène supplémentaire pour chaque atome de Cu initial !

On a donc la quantité de Cu de l'état initial, 0,15 mol soit 9,5g, et à partir de là on a la quantité de CuO de l'échantillon initial, 12-9,5= 2,5g soit 0,03 Mol !

Je voudrais vraiment vous remercier d'avoir pris le temps de faire ce schéma et pour ces explications, c'est génial qu'il y ait des gens comme vous.

Posté par
arnaud95
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 17-11-10 à 12:08

Je voulais dire :

"Il ne faut pas oublier que 0,15 mol représente avant tout une quantité. "

Posté par
coriolan
re : Atômes d'oxygène se fixant sur le cuivre 17-11-10 à 14:38

je suis content que tu aies compris



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