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Calcul d'une quantité de matière

Posté par
phyui
03-11-19 à 16:14

Bonjour je n'arrive plus à partir de la question b. Vous pouvez m'aider svp . C'est un dm de physique chimie à rendre pour demain. Vous êtes ma dernière solution
Merci d'avance et de tout mon coeur.

La soudure aluminothermique permet de relier les rails du chemin de fer entre elles. Elle s'appuie sur: Fe2O3 + 2Al    2 Fe+ Al203
tout est en solide pour l'equation. Je n'ai pas mis de flèche car je n'y arrive pas.
données: M(Fe)=55.8g.mol-1   M(Al)=27.0g.mol-1  M(O)= 16.0g.mol-1

1 On cherche à calculer la masse d'aluminium qui sera nécessaire pour faire réagir 3.00 d'oxyde de fer, initialement présent dans les conditions stoechiométriques Pour cela:
A calculer la quantité de matière initiale d'oxyde fer.
J'ai fait n=m/M  
M(Fe2O3)= 55.8*2+16.0*3=159.6g.mol-1
N=3/159.6=0.018mol soit 1.88*10-2mol

B en déduire l'avancement maximale x max

C en déduire la quantité de matière nécessiare d'aluminium pour que la réaction soit totale

D calculer la masse d'aluminium correspondante

2déterminer la masse de chacun des produits

3 le principe de conservation de la masse est-il appliqué?

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcule d'une quantité de matière 03-11-19 à 16:20

Re,

On aurait pu continuer sur l'autre sujet mais bon :

1. OK mais je souhaiterais la même qualité rédactionnelle que celle exposée dans l'autre topic.

2. Je t'ai donné des éléments de réponse là-dessus.

J'attends ta proposition de tableau d'avancement.

Posté par
phyui
re : Calcule d'une quantité de matière 03-11-19 à 16:40

valeurs en mole  avancement   Fe_2O_3    +     2Al      \rightarrow       2 Fe  +      Al_2O_3
Etat initaial                    0                   1,88*10-2                                                         0                   0

Etat intermédiaire   x                     1,88*10-2-x

Etat Final                     xf                  1,88*10-2-xf
              
après je ne sais pas plus

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcule d'une quantité de matière 03-11-19 à 16:59

Tableau d'avancement de la réaction :

Calcule d\'une quantité de matière

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcule d'une quantité de matière 03-11-19 à 17:00

Comment calculer un avancement maximal de la réaction ?

Que signifie "les réactifs ont été introduits dans des proportions stoechiométriques" ?

Posté par
phyui
re : Calcule d'une quantité de matière 03-11-19 à 17:12

Un avancement maximal x max est la valeur de l'avancement correspondant à la disparition totale du réactif en défaut.
Determiner l'avancement maximale: le réactif limitant (en défaut) est le premier à disparaître

soit l'oxyde de fer est en défaut alors  ni(Fe2O3)-xmax=0
soit l'aluminium est en défaut alors ni(Al)-2xmax= 0
La plus petite valeurs est celle de x max. Le réactif associé est le réctif limitant.
C'est cela pour l'avancement maximale ?*
L'autre question je ne comprends pas

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcule d'une quantité de matière 03-11-19 à 17:52

C'est ça !

 Fe_2O_3    +     2Al      \rightarrow       2 Fe  +      Al_2O_3

Lorsque les réactifs sont introduits dans des proportions stoechiométriques leurs quantités de matières sont nulles à l'état final : ils sont tous deux réactifs limitants.

On peut donc écrire la condition suivante (que tu peux démontrer avec ton tableau d'avancement de la réaction) :

\boxed{x_{max} = \dfrac{n_i(Fe_2O_3)}{1} = \dfrac{n_i(Al)}{2} = \dfrac{n_f(Fe)}{2} = \dfrac{n_f(Al_2O_3)}{1} }

Avec cette condition exprimée, tu es en mesure de calculer les quantités de matière initiales en réactifs (d'où l'indice "i" dans ma formule) et d'en déduire les quantités de matière finales des produits (d'où mon indice "f" dans la formule).

Posté par
phyui
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 18:56

Je comprends a peu près mais cela va m'aider à repodre  à quelle question??

Posté par
phyui
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 19:06

et comment ? avec le tableau d'avancement ? pour avoir les chiffres car on ne connait rien sur l'aluminium

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 19:29

Ayant calculé la quantité de matière initiale en oxyde de fer et ayant exprimé la relation de deux réactifs introduits dans des proportions stoechiométriques, tu peux :
- calculer la quantité de matière initiale en aluminium ;
- calculer la quantité de matière finale en fer ;
- calculer la quantité de matière finale en oxyde d'aluminium.

Et enfin déduire les masses correspondantes, connaissant les masses molaires

Posté par
phyui
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 19:39

ok desole d'être embêtante vous pourriez me montrer s'il vous plait car je ne vois pas trop

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 19:54

Honnêtement t'en dire plus reviendrait à faire l'exercice à ta place

Je t'ai déjà donné suffisamment d'indications.

Je te demande donc de redémontrer la relation établie lorsque les réactifs sont introduits dans des proportions stoechiométriques :

Calcul d\'une quantité de matière

\boxed{x_{max} = \dfrac{n_i(Fe_2O_3)}{1} = \dfrac{n_i(Al)}{2} = \dfrac{n_f(Fe)}{2} = \dfrac{n_f(Al_2O_3)}{1} }


Ayant calculé la quantité de matière initiale en oxyde de fer et ayant exprimé la relation de deux réactifs introduits dans des proportions stoechiométriques, tu peux :
- calculer la quantité de matière initiale en aluminium ;
- calculer la quantité de matière finale en fer ;
- calculer la quantité de matière finale en oxyde d'aluminium.

Et enfin déduire les masses correspondantes, connaissant les masses molaires (pour rappel:

\boxed{n = \dfrac{m}{M} \Leftrightarrow m = n \times M}

A toi de me prouver que mon effort n'a pas été vain

Posté par
phyui
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 20:18

je pense avoir trouvé la matière initiale de l'aluminium
est -ce que c'est 0,0376 ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 20:20

Pas de détails de calcul et pas d'unité au résultat, c'est 0 en physique-chimie

Posté par
phyui
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 20:46

J'ai fait 1,88*10-2*2/1= 0,0376 mol pour la quantite de matière initiale d'aluminium

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 20:50

Oui !

D'après le tableau d'avancement de la réaction :

ni(Fe2O3) =1,88*10-2 = xmax

donc ni(Al) = 2*xmax = 2*1,88*10-2 = 3,76*10-2 mol

et donc mi(Al) = ni(Al)*M(Al) = ... g

Posté par
phyui
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 21:02

3,76*10-2*54= 2,0304g la masse de l'aluminium

pour la qantité de matière final du fer= 3,76*10-2*2/2=0,0376

pour la quantite de matière final de l'oxyde de fer=0,0376*1/2=0,0188

C'est cela ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 21:05

Ton premier calcul est faux : la masse molaire de l'aluminium t'es fournie par l'énoncé :

M(Al) = 27 ~g/mol

donc mi(Al) = ni(Al)*M(Al) = 3,76*10-2 *27 = ... g

Remarque : ne pas mettre plus de 3 chiffres significatifs au résultat.

Ensuite je t'ai déjà expliqué qu'un résultat sans explication et sans unité ne vaut rien

Même si la méthode est correcte ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 21:09

Je vais me déconnecter pour ce soir.

Pour la fin de l'exercice, améliore ta qualité rédactionnelle :
- on explique son bilan de matière sur la base du tableau d'avancement de la réaction ;
- on fait un calcul littéral en définissant bien les notations employées ;
- on fait l'application numérique et on conclut.

Bonne soirée

Posté par
phyui
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 21:13

Bonne soirée et merrci

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 21:14

Je t'en prie !

Je regarderai tes résultats au besoin demain matin

Posté par
phyui
re : Calcul d'une quantité de matière 03-11-19 à 22:40

fer= 0,0376*55,8=2,09

oxyde de fer= 0,0188*27+16=0,80
Pour la question 3 c quoi le principe de masse ? C'est en rapport avec 3,00 g d'oxyde de fer

Posté par
gbm Webmaster
re : Calcul d'une quantité de matière 04-11-19 à 07:53

Bonjour,

Une fois de plus, tu ne tiens pas compte de mes conseils, tu sembles t'en moquer, tout comme du respect des règles d'ailleurs : pas d'unité aux résultats, pas d'explication sur la démarche suivie ...

D'autre part c'est une honte de m'avoir berné de la sorte : le multi-compte est interdit sur le forum.

Désormais, tu seras exclu(e) tant que tu n'auras pas régularisé ta situation : Matha, phyui, kilo, jumpy ...



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