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Bonjour , exercices Réaction chimique

Posté par
britchel
29-12-18 à 11:40

Bonjour , j'ai ce DM pour la rentrée dont je n'arrive pas à terminer , votre aide pourrait m'être précieuse

Voici l'exercice :
On plonge un grain de plomb (Pb) dans 0.15 L d'une solution de sulfate de cuivre de concentration C=0.1mol/L.Au cours de la réaction , il dse forme des ions Pb2+ ainsi qu'un dépot métallique.
la masse du dépot obtenu a la fin de la réaction est de m=0.72g. le grain de plomb a disparu.


1) indiquer les couples rédox mis en jeu puis écrire l'équation de la réaction.
Voici ma solution :
Pb2+/Pb , Cu2+/Cu
Pb=Pb2++2é
2é+Cu2+=Cu
[i]
Pb+Cu2+Pb2++Cu

2)Faire un tableau d'avancement puis déterminer l'avancement max et le réactif limitant.

3)Concentration des ions  plomb a l'état final ?

4)Quelle etait la masse initiale du grain de plomb ?


Il me reste les trois dernières questions e j'ai du mal

Merci d'avance !!

Posté par
gbm Webmaster
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 29-12-18 à 12:21

Bonjour,

1. La notation usuelle pour un électron est plus e^-. Ensuite, pour l'équation-bilan, il faut mettre une flèche \rightarrow ou un signe = pour séparer les réactifs des produits :

Pb= Pb^{2+} + 2e^- \\ Cu^{2+} + 2e^- = Cu
________________________

Cu^{2+} + Pb = Cu + Pb^{2+}

2. Je te laisse le faire en utilisant les données de l'énoncé. Il y a des fiches sur le net si tu as des doutes sur comment procéder.

3. et 4. Déduction du tableau d'avancement.

Posté par
britchel
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 29-12-18 à 12:46

Merci pour tes explications pour le 1) , j'aimerais savoir comme trouver le n(Cu) pour le tableau d'avancement

Merci  d'avance 😊

Posté par
gbm Webmaster
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 29-12-18 à 12:53

Il faut absolument maîtriser la construction et l'utilisation d'un tableau d'avancement :

Citation :
On plonge un grain de plomb (Pb) dans 0,15 L d'une solution de sulfate de cuivre de concentration C = 0,1mol/L.Au cours de la réaction , il se forme des ions Pb2+ ainsi qu'un dépôt métallique.
La masse du dépôt obtenu a la fin de la réaction est de m = 0,72g.
Le grain de plomb a disparu.

De l'énoncé on en déduit que la réaction est totale, tout le plomb a réagi, c'est donc le réactif limitant => tu en déduis l'avancement maximal de la réaction.

Tu peux ensuite déduire la quantité de matière en ions plomb formée (puis la concentration) et enfin la quantité de matière de plomb disparue (puis la masse).

Posté par
Physical111
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 27-02-20 à 19:09

Bonsoir à tous ;
J'ai presque le même sujet voici mon proposition pour calculer les quantités de matières
n(Cu2+=C*V=10-2*0,15=0.0015mol=1,5mmol
n(Pb)=m/M=0,72/207=0,0034mol=
3,4mmol
Merci beaucoup d'avance.

Posté par
gbm Webmaster
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 27-02-20 à 20:58

Bonsoir Physical111,

Il faut expliquer ce que tu fais, notamment à l'aide d'un tableau d'avancement de la réaction.

Ci-jointe une fiche nouvellement publiée sur le site, avec un exemple traité : [lien]

Posté par
Physical111
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 27-02-20 à 21:31

Bonsoir ;

  Cu2++ Pb  Cu +  Pb2+
état initial  1,5   3,400
état intermédiaire1,5 - x3,4 - xx  x
état final1,5 - xmax3,4-xmaxxmaxxmax

[ remarque1,5 et 3,4 sont les quantités de matières de Cu2+et Pb respectivement en mmol]
Merci beaucoup à vous

Posté par
gbm Webmaster
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 28-02-20 à 08:30

Oui et donc ?

As-tu bien regardé l'exemple de la fiche pour déterminer xmax ?

Posté par
Physical111
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 29-02-20 à 14:30

Bonjour ;

  Cu2++ Pb  Cu +  Pb2+
état initialn0 (Cu2+)
1,5
n0(Pb)00
état intermédiaire1,5 - xn0 (Pb)- xx  x
état final1,5 - xmaxn(Pb)-xmaxxmaxxmax

-On a à la fin de la réaction la disparition des grains de plomb ,donc le réactif limitant est le plomb Pb
nf(Cu)=m/M=0,072/63,5=0,00113mol
=1,13mmol[erreur dans l'énoncé pour la masse]
D'après le tableau d'avancement nf(Cu)=xmax=1,13mmol
[Pb2+]=nf(Pb2+)/V avec nf(Pb2+)=xmax
[Pb2+]=xmax/V=1,13/0,15=7,53mmol/L
=7,53*10-3 mol/l
-le plomb est un réactif limitant (c'est le 1er qui disparaît )
Donc n0(Pb)-xmax=0
n0(Pb)=1,13*10-3mol
mi=M(Pb)*n0(Pb)
=207*1,13*10-3=0,23g
Merci beaucoup à vous.

Posté par
gbm Webmaster
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 29-02-20 à 14:48

Salut,

Je ne comprends pas ton résultat sur la quantité de matière initiale en ion cuivre (II) :

Citation :
V = 0,15 L d'une solution de sulfate de cuivre de concentration C= 0,1 mol/L


C = ni(Cu2+)/V <=> ni(Cu2+) = C*V = 0,15*0,1 = 0,015 mol = 1,5.10-2 mol

Ensuite, oui le grain de plomb est le réactif limitant, il faut donc calculer la quantité de matière finale en cuivre formée :

mf(Cu) = 0,072 g (si je considère que tu as corrigé l'erreur de l'énoncé dans ton message de 14h30)

M(Cu) = 63,5 g/mol

donc nf(Cu) = mf(Cu)/M(Cu) = 0,072/63,5 = 1,13.10-3 mol

Or d'après le tableau d'avancement de la réaction (attention : il ne faut pas comprendre l'avancement maximal, qui est théorique, avec l'avancement final, noté xf => tableau à corriger)

nf(Cu) = xf = 1,13.10-3 mol

et donc comme le plomb a entièrement réagi :

ni(Pb) - xf = 0 <=> xf = ni(Pb) = 1,13.10-3 mol

soit une masse initiale du grain de mi(Pb) = ni(Pb)*M(Pb) = 1,13.10-3 *202,7 = 0,24 g (attention au nombre de chiffres significatifs)

Posté par
gbm Webmaster
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 29-02-20 à 14:50

En complément de ma réponse précédente, une fiche nouvellement publiée à lire et à télécharger : Les chiffres significatifs

Posté par
Physical111
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 29-02-20 à 20:17

Bonsoir ;
Je suis tellement désolée j'ai pas dit que
La concentration est C=10-2mol/L et non 0,1=10-1  encore désolé .

Posté par
gbm Webmaster
re : Bonjour , exercices Réaction chimique 29-02-20 à 20:49

OK, fort heureusement ce n'est pas si grave, cela n'a pas d'incidence sur le résultat final.

Pense juste à corriger ton tableau d'avancement de la réaction



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