Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau première
Partager :

[Chimie] Caractère experimentale... production de silane.

Posté par CosmoSis (invité) 31-10-06 à 10:37

Bonjour,

J'ai un exercice de chimie que je n'arrive pas a faire ... donc j'aimerais un peu d'aide !


A 20°c et 1.013 105 Pa, on veut préparer 1.00L de silane SiH4(g), a partir de siliciure de magnésium Mg2Si(s) et d'une solution d'acide chlorhydrique H+(aq) + Cl-(aq).
La réaction chimique associée a la transformation est la suivante :

Mg2Si(s) + 4H+(aq) + 4Cl-(aq) ->  2MgCl2(aq) + SiH4(g)

On dispose du matériel habituel d'un laboratoire de chimie, de siliciure de magnésium solide et d'une solution commerciale d'acide chlorhydrique. Cette solution contient 35% en masse d'acide chlorhydrique pur HCl.



1. Quel est la masse d'acide chlorhydrique pur contenue dans 1.00L de solution commerciale ?

2.
Cakculer la concentration molaire de soluté apporté dans la solution commerciale.

3. Proposer une méthode pour préparer, à partir de la solution du commerce, 1.00L d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire de soluté apporté égale a 1.00 Mol.L-1. Indiquer le matériel utilisé. Cette solution sera utilisée pour la préparation du silane.

4. Faire un schéma du montage experimental permettant de préparer 1.00L de silane.

5. Dresser un tableau d'avancement.

6. Calculer les quantités minimales de réactifs a utiliser pour obtenir la quantité de silane voulue.

7. Indiquer comment prélever les quantités.

Données :Volume molaire des gaz Vm = 24.0 L.Mol-1. Densité HCl d = 1.17 - 1.18.




1. d = 1.17
= d * eau
d = / eau

donc m = * V
     m = 1.17 * 1000
     m = 1170g   <- 1.00L de solution

35% * 1170 = 409.5g  <- HCl pur dans 1.00L


2. C = n / V
   n = m / M

Donc C = m / (V * M)        M(HCl) = 36.46 g.mol-1
     C = 409.5 / (1*36.46)
     C = 11.2 Mol.L-1


3. La méthode je ne la connait pas ?! si quelqu'un pouvez m'aider ...

m = C * V * M
m = 1 * 1 * 36.46
m = 36.46g

V = m /
V = 36.46 / 1.17
V = 31.2 mL

Il faudras donc 31.2 mL d'acide chlorhydrique pur pour 1.00l de solution ?!
Le protocole de l'exprèrience je ne le connais pas !

4. Avec la méthode je pourrais en déduir le schéma.

6. Tableau ...
Dans le tableau je dois mettre 4H+(aq) et 4Cl-(aq) ou HCl(aq) ?

7. 8. Je ne sais vraiment pas

Voila
Je vous remercie d'avance.
CosmoS

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 19:11

Up, s'il vous plait

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 19:19

Je regarde

Skops

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 19:24

Je trouve pareil aux deux premières questions.

Skops

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 19:31

Retiens bien ce que je vais te dire

Il faut effectuer une dilution

C'est à dire qu'on prend un peu de solution commerciale qu'on dilue avec de l'eau distillé pour obtenir une concentration moins forte.

Avec la formule c1V1=c2V2, détermine le volume nécessaire de solution commerciale necessaire à la préparation d'un litre de solution diluée.

Préparation :

- On met la solution dans un bécher
- On prélève grâce à une pipette jaugée x litre de solution
- On introduit le contenu de la pipette jaugée dans une fiole jaugée de 1L (je ne sais pas si ca existe par contre mais ca doit )
- On met un peu d'eau distillé puis on homogénéise.
- On ajuste jusqu'au trait de jauge

La préparation est à savoir par coeur

Skops

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 19:33

J'ai oublié de te dire, pour la dilution, ton volume est faux.

Skops

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 19:37

6. --> Tu prends l'équation qui t'es donné au début
(Donc 4H+ + 4Cl-)

Skops

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 19:48

Je te remercie Skops de ton aide
C'est très gentil de ta part

Pour la formule c1 * v1 = c2 * v2
Ca donne 11.2 * 1000 = 1 * v2

Ou je dois prendre le volume d'acide chlorhydrique pur soit 35% d'1 Litre ??

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 19:51

Non, tu pars de la solution commerciale

Ta formule est fausse, vérifie là

Skops

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 31-10-06 à 23:20

je ne comprend pas très bien par quoi je dois remplacer c1, v1, c2, v2 ... ?!

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 01-11-06 à 08:22

c1 : concentration de la solution commerciale
V1 : volume à prélever (que tu ne connais pas)
c2 : concentration de la solution fille
V2 : volume de la solution fille

Skops

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 01-11-06 à 13:10

Merci pour ta réponse skops ...

La concentration de la solution commerciale c'est donc :
C=11.2 Mol.L-1 non ?

Puisque la concentration molaire de la solution c'est la quantité de matière de l'épèce chimique divisé par le volume de solution... C'est bien ca ?



Je m'embrouille un peu j'ai l'impression avec la concentration molaire de soluté apporté et la concentration molaire de solution ...


Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 01-11-06 à 13:12

Oui c'est ca

(Pas besoin de quantité de matière pour l'instant)

On a donc

c1=11,2
V1= à déterminer
c2=1
V2=1

Skops

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 01-11-06 à 13:25

Oki merci c'est bien ce que je me disais ...

J'ai jamais eu de réponses aussi rapide !


En fait moi j'avais écris ca ...
"Pour la formule c1 * v1 = c2 * v2
Ca donne 11.2 * 1000 = 1 * v2

C'est paske j'avais en mL, mais ca reviens au même.
Je pensais que la solution mère c'était 1.00L de solution commerciale
Et que la solution fille c'est ce qu'on voulait.

Mais c'est vrai que c'est l'inverse j'avais pas réfléchis sur le coup .. puisqu'on veux faire 1.00L de solution a 1.00 Mol.L-1.
Je te remercie encore pour ton aide ...
Je vais déjà faire tout ca et si j'ai encore des questions je demanderais, mais j'éspère que c'est bon

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 01-11-06 à 13:28

Ah ouai j'ai juste une petite question encore .. car chaque fois je perd un demi point bêtement!
Le prof nous demande de mettre le bon nombre de chiffres significatif.

Mais je me trompe tout le temps ?! Quand il nous donne la masse molaire il en donne 4 tandis que pour les volumes seulement 3
Je dois en prendre 3 ou 4 ?

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 01-11-06 à 16:04

4. en dessous il a un shèma ... Je pense que c'est ca le schèma pour le montage experimental permettant de préparer 1.00L de silane.

5. Le tableau est ci dessous !

6. Pour avoir les quantités minimales il ne doit rester aucun réactifs!
d'ou dans le tableau le bilan egal a 0.
Pour caculer xmax:

n(SiH4) = V / Vm
n(SiH4) = 1 / 24
n(SiH4) = 0.417 mol

Ensuite pour les quantités minimales :
n(Mg2Si)-xmax doit être égale a 0
Donc n(Mg2Si) = 0.417 mol

De même pour les 2 autres :
n(H+) = 1.668mol
n(Cl-) = 1.668mol

Ensuite Pour le solide (siliciure de magnésium):

n = m / M         M(Mg2Si)=76.7
m = 0.417 * 76.7
m = 31.98g

Tout d'abord est ce que ce que j'ai fait est juste ?
Et j'aimerais savoir comment calculer le volume de H+ et de Cl- on doit utiliser ... Ou dois je utiliser l'acide chlorhydrique ? (dont je connais la densité)

Merci de votre aide
CosmoS

[Chimie] Caractère experimentale... production de silane.

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 01-11-06 à 19:22

Up s'il vous plait

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 09:27

Personne pour verifié et m'aider a continué

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 09:35

Heu, 1/24=0,0417 non ?

Skos

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 09:43

Ouppsss

Ouai c'est vrai c'est une erreur de calcul...
Ben tout le reste est faux, mais c'est pas grave. Le raisonnement est-il bon ?
et pour la question 6. comment je dois faire pour calculer les quantités quantités minimales de réactifs a utiliser pour H+ et Cl-.
Je me demande si je ne dois pas utiliser l'acide chlorhydrique

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 09:53

Oui le raisonnement est bon.

La question 6 est bonne (si tu veux être sur, refais le tableau d'avancement avec les quantités de matière de réactifs que tu as trouvé pour voir si tu retombe sur la onne quantité de silane)

Skops

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 10:15

Merci Skops
Pour la question 6. je voudrais juste savoir si je dois écrire les quantités minimales en mol ou bien en gramme, litre ?
Pour la question 7. pour prèlever les quantités:
  
- Pour le solide (siliciure de magnésium):
n = m / M         M(Mg2Si)=76.7
m = 0.0417 * 76.7
m = 3.20g

   - Pour les 2 autres H+ et Cl- comment je calcule les quantités (volume ) en sachant que je connais les quantité de matières. Je pense que je dois calculer la quantité de solution commerciale a prèlever ... ou je me trompe ?

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 10:25

6--> quantité de matière
7--> Il te faut trouver les quantités en g, l.

C'est bon et je te fais confiance pour la masse molaire du siliciure de magnésium

Pour H+ et Cl-

Il te faut quelle quantité de matière de H+, de Cl-, de (H+,Cl-) ?

Skops

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 10:39

n(H+) = 0.167mol
n(Cl-) = 0.167mol

n(HCl) = 0.334mol (si c'est comme ca qu'il faut faire)

C = n / V   (la solution préparé a une concentration molaire de soluté apporté égale a 1.00 Mol.L-1)
1 = 0.334 / V
V = 0.334L soit 334mL

Est ce correct ?

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 10:56

Je pense plutôt que c'est la même quantité de matière

Skops

Posté par CosmoSis (invité)re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 11:03

Merci, c'est très gentil de ta part j'ai tout compris!
C'est vrai c'est la même quantité de matière mais au lieu que ce soit celle de 2atomes c'est celle d'une molécule ... Je suis vraiment bêtes des fois ...

Donc il faudrais 167mL de la solution d'acide chlorhydrique préparé.
Mon exercice est terminé.

Et encore merci de ton aide !

CosmoS

Posté par
Skops
re : [Chimie] Caractère experimentale... production de silane. 02-11-06 à 11:42

De rien

Skops

Posté par
cara224
problème à la question 6 27-12-08 à 16:43

Bonjour, j'ai le même exercice à faire, et j'aurais voulu savoir si vous pouviez m'aider. Je bloque à la question 6. Comment savoir les quantités de matière initiales des réactifs?
J'ai vu que vous aviez mis pour le silure de magnésium : 0.0417 (qui venait de 1/24). Mais pourquoi? D'où ca vient?
Merci de m'aider...
cara224



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !