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Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de matière

Posté par
dkpiit
19-11-11 à 12:48

Bonjour,
j'ai un exercice sur les réactions chimiques:
L'équation représentant la réaction entre le métal fer et le dioxygène est:
4Fe + 3 O_{2} \Longrightarrow 2 Fe_{2}O_{3}
a.Quel est le réactif limitant lors de la réaction entre 2,0 mol de chaque réactif?
Vu les exemples dans mon cours j'ai tenter de faire un tableau d'avancement

Equation:4Fe      +      3 O_{2} \Longrightarrow         2 Fe_{2}O_{3}
E.Initial1?                   1?                    2
Inter.1?-4x         1?-3x              2-2x
E.Final1?-4x_{max}   1?-3x_{max}          2-2x_{max}

Voila alors la ou il y a des "?", c'est que je ne sais pas si cela est juste, je m'explique:
vu que j'ai 2,0 mol de chaque réactif je me suis dis que 4Fe contenait 1 mol et 3 O_{2} contenait 1 mol de manière a en avoir 2 de ce côté, mais je pense me tromper,
Faut il plutôt mettre 2mol sur chaque élément? (2+2 pour 4Fe + 3 O_{2} et 0 à Fe_{2}O_{3} ?)
Merci d'avance
DKPIIT

Posté par
KingFrieza
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 16:01

Tout à fait, à l'état initial il n'y a pas de produit, autrement dit pas de Fe2O3.

On te dit bien 2 moles de chaque réactif. Donc on a 2 moles de fer et 2 moles d'oxygène.

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 16:55

Ok donc le tableau c'est:

Equation:4Fe      +      3 O_{2} \Longrightarrow         2 Fe_{2}O_{3}
E.Initial2                    2                     0
Inter. 2-4x          2-3x                 0x
E.Final 2-4x_{max}    2-3x_{max}            0x_{max}

et donc par conséquent on fait l'hypotèse A est limitant donc :
2-4x_{max} =0
 \\ 2=4xmax
 \\ \frac{2}{4} =x_{max}
et B est limitant donc:
2-3x_{max}=0
 \\ 2=3x_{max}
 \\ \frac{2}{3}=x_{max}
et vu que \frac{2}{3} > \frac{2}{4}
alors on prends le plus petit: O_2 est le réactif limitant ?

Ensuite j'ai en b) Déterminer la valeur de l'avancement maximal
je prends donc mon x_{max} ? qui correspond à la plus petite valeur  \frac{2}{4} ?
et ils me demandes en c) Faire la liste des espèces chimiques présentes dans le système à l'état final et déterminer leur quantité de matière : la je ne sais pas quoi faire
merci d'avance

Posté par
KingFrieza
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:00

Oui, c'est bien le réactif limitant. Mais il y a une erreur dans ton tableau.

À l'état intermédiaire, le nombre de moles de Fe_2 O_3 n'est pas 0x mais 2x.

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:07

Ah oui effectivement merci je vais le corriger,
la liste des espèces chimiques présentes dan le système à l'état final? ce serait justement le
Fe qui resterais non? puisque O_2 est le limitant, donc il reste  x_{max} de Fe non?

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:09

Et aussi dans mon tableau ce serait pas 2x_{max} dans l'état final aussi ?

Posté par
KingFrieza
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:19

Alors, en effet il s'agit de 2x_{max}. Dans l'état final il vous restera du fer, c'est exact.

De plus, vous retenez la plus petite valeur de x_{max} comme vous l'avez fait.

Grâce à ça, vous remplacez x_{max} pour connaitre la quantité de matière de Fe et de Fe_2O_3.

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:36

D'accord donc vu que j'ai pris x_{max}=\frac{2}{4} je l'utilise pour Fe :
alors j'ai  Fe= \frac{2}{4} et Fe_{2}O_3= 2\times \frac{2}{4}
donc 1 c'est bien sa ? je n'utilise pas le x_{max} de  Fe alors.

Posté par
KingFrieza
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:45

En réalité, je viens de me rendre compte d'une erreur. C'est le fer qui est le réactif limitant !

Pardon, nous sommes allés trop vite. Les seules espèces encore en présence seront l'oxygène et l'oxyde de fer III.

Adapte ce qu'on vient de faire.

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:55

Pour quel raison le Fer serait le réactif limitant? x_{max} du fer est inférieur a  x_{max} d'O_2 Non?
x_{max} O_2 : \frac{2}{4}=0.25 et  x_{max} Fe : \frac{2}{3}=0.33 et  0.33>0.22 donc  O_2 limitant je ne comprends pas pourquoi Fe serait limitant ??

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:56

Ah non 2/4=0.5 effectivement

Posté par
KingFrieza
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:58

Comprenez-vous maintenant où est l'erreur ? Désolé, nous avons déduit trop vite.

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 17:59

j'ai du confondre avec \frac{1}{3} et \frac{1}{4}
donc \frac{2}{3}= 0,666 et \frac{2}{4}=0.5
alors Fe < O_2 alors Fe est limitant

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 18:00

Non c'est moi qui vous est induit en erreur ! désolé !

Posté par
KingFrieza
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 18:04

Pas grave, c'est en faisant des erreurs qu'on apprend

Maintenant remplacez x_{max} par 0,5.

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 18:11

Alors je reprends:  x_{max}=0.5 :
alors j'ai O_2=0,5 mole et  Fe_{2}O_3= 2\times 0.5
donc 1 mole
cette fois c'est juste ? j'ai donc remplacé le x_{max} de O_2 par celui de Fe

Posté par
KingFrieza
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 18:14

On est d'accord =)

Posté par
dkpiit
re : Chimie: Oxydation du fer reaction chimique et bilan de mati 19-11-11 à 18:21

Merci! je pense pouvoir me débrouiller pour la suite ( c'est la même question que la 1) sauf qu'on a 4.0mol de Fe avec 3.0 mol de dioxygène) A bientôt !

Posté par
Konshens
avancement maximal 27-10-13 à 12:01

Bonjour meme si c'est bien deux ans apres environ que j'etudie ce meme exercice, j'ai vu ce forum et les reponses correspondent à ce que j'ai fais, mais voila pour l'avancement maximal je ne comprends pas, pouvez-vous m'expliquer s'il vous plait?



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