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Chimie - tableau d'avancement

Posté par
blaze7
31-08-18 à 17:31

Bonjour,


Voici mon exercice:

On ajoute 10 ml d'une solution aqueuse de NaOH 0,5 mol/L à 10 ml d'une solution aqueuse de CuSO4 0,5 mol/L. Quel réactif est en excès et en quel quantité ?

Ma résolution:

Nombre de mole de NaOH = 0,005 mol
Nombre de mole de CuSO4 = 0,01 mol

Selon mes calculs, le réactif en excès est CuSO4 à raison de 0,005 mol...

Or, la réponse est fausse ! Je suis censée avoir trouvé 0,0025 mol...

Merci pour votre aide !!

Posté par
gbm Webmaster
re : Chimie - tableau d'avancement 31-08-18 à 18:12

Bonjour,

N'hésite pas à détailler tes pistes de réflexion : en l'état ça nous fait perdre du temps et tu réduis donc la probabilité d'obtenir une réponse d'un membre.

D'autre part, je te conseille d'indiquer dans ton profil (et dans ton choix de catégorie de topic) ton niveau d'étude, ça permet au correcteur d'adapter son discours au membre (et ainsi d'éviter de répondre en dehors des programmes en vigueur).

Solution aqueuse 1 de concentration C1 et de volume V1 :
* équation de dissolution : NaOH --> Na+ + OH-
donc pour 1 mole de NaOH dissoute, il se forme 1 mole de Na+ et 1 mole de OH-
soit n(NaOH) = n(OH-) = C1*V1 = ... mol

Solution aqueuse 2 de concentration C2 et de volume V2 :
* équation de dissolution : CuSO4 --> Cu2+ + SO42-
donc avec un raisonnement similaire, on obtient n(CuSO4) = n(Cu2+) = C2*V2 = ... mol

Remarque : attention aux unités (et donc aux conversions d'unité !).

On mélange les deux solutions, on a une réaction de précipitation dont l'équation est :

Cu2+ + 2OH- --> Cu(OH)2, précipité d'hydroxyde de cuivre (II)

Tableau d'avancement de la réaction : à faire

Etat initial : cf. éléments fournis ci-dessus.

A l'état maximal, tous les réactifs ont réagi entièrement, leurs quantités de matières sont supposées être nulles :

ni(OH-) - 2xmax1 = 0 <=> xmax1 = ni(OH-)/2 = C1*V1/2

(i = initiale)

ni(Cu2+) - xmax2 = 0 <=> xmax2 = C2*V2

On choisit le plus petit des xmax donc xmax = ...

Le réactif limitant est donc ...

La quantité de matière en Cu(OH)2 formée est donc ...

Posté par
molecule10
re : Chimie - tableau d'avancement 31-08-18 à 22:16



    Bonsoir  blaze7 :

    Masse  moléculaire  de  NaOH = 40 .
    Masse  moléculaire  de  CuSO4 = 159,6 .

    10 ml  de  solution  aqueuse  de  NaOH 0,5 molaire = ( 40 x 0,5 : 1000 x 10 ) = 0,2g
    soit  0,2 : 40 = 0,005 mole .

    10 ml  de  solution  aqueuse  de  CuSO4 0,5 molaire = ( 159,6 x 0,5 :1000 x 10 ) = 0,798g
     soit  0,798 : 159,6 = 0,005 mole .

    2 NaOH (aq)    +    CuSO4 (aq)  ======> Cu(OH)2 (solide)    +    Na2SO4 (aq)

    Dans  l'équation , tu  vois  qu'il  faut  2 moles  de  NaOH  pour  1 mole  de  CuSO4 ;
    Il  n'y  a  pas  d'excès  de  réactif .
    Il  faut  diviser  par  2  la  quantité  de  NaOH  soit  0,005 : 2 = 0,0025 .

    On  obtient  ( 0,2 x 159,6 : 80 ) = 0,4g  de  CuSO4  soit  0,4 : 159,6 = 0,0025 mol

    Si  tu  avais  fait  l'équation  chimique , tu  n'aurais  pas  inversé  les  quantités .

    Bonnes  salutations .

Posté par
odbugt1
re : Chimie - tableau d'avancement 01-09-18 à 10:26

Bonjour,

Je me permets d'intervenir ici, juste pour dire que je ne partage pas la conclusion de molecule10 (que je salue) :

Citation :
..................
Dans  l'équation , tu  vois  qu'il  faut  2 moles  de  NaOH  pour  1 mole  de  CuSO4 ;
   Il  n'y  a  pas  d'excès  de  réactif .
    Il  faut  diviser  par  2  la  quantité  de  NaOH  soit  0,005 : 2 = 0,0025 .
...................


A mon avis, comme indiqué par gbm (que je salue également), un des réactifs est le réactif limitant et l'autre est effectivement en excès.
La question posée par l'énoncé porte justement sur la nature et la quantité de cet excès et pas sur la quantité de produit formé.

Posté par
gbm Webmaster
re : Chimie - tableau d'avancement 01-09-18 à 10:36

Salut odbugt1, salut molecule10,

Oui, l'énoncé l'écrit de façon explicite :

Citation :
On ajoute 10 ml d'une solution aqueuse de NaOH 0,5 mol/L à 10 ml d'une solution aqueuse de CuSO4 0,5 mol/L. Quel réactif est en excès et en quel quantité ?

C'est la raison pour laquelle j'ai proposé à blaze7 de faire un tableau d'avancement et de chercher l'avancement maximal de la réaction. Et donc, d'en déduire le réactif limitant et celui en excès.

Ne connaissant pas son niveau d'étude, j'espère que notre membre connaît cette méthode.

Posté par
molecule10
re : Chimie - tableau d'avancement 01-09-18 à 14:20


   Bonsoir  odbugt1  et  gbm  :

   Je  ne  comprends   pas  ta  remarque ?  L'introduction  des  2 solutions  est  instantanée
   et  la  réaction  est  direct ; au  niveau  stoechiométrique  il  n'y  a  aucun  excès  des
   2 réactifs . Si  l'on  inverse  l'ordre  d'addition , on  obtient  le  même  résultat .

   Meilleures  salutations  de  molécule10 .

Posté par
odbugt1
re : Chimie - tableau d'avancement 01-09-18 à 15:19

Désolé, molécule10, mais je ne vois pas les choses comme toi.

Mon point de vue :
Les deux réactifs sont introduits en même quantité molaire ( 0,005 moles pour chacun d'eux ) mais l'équation de la réaction montre que l'un des réactifs (HO- ou NaOH si tu préfères) est consommé deux fois plus que l'autre (Cu2+ ou CuSO4 si tu préfères)
Dans ces conditions, une fois la réaction terminée il reste un excès de réactif ( je ne précise pas davantage pour que blaze7 puisse réfléchir à la question )

Posté par
blaze7
re : Chimie - tableau d'avancement 01-09-18 à 16:26

Bonjour à tous,

Je vous remercie pour votre contribution !!

Il s'agissait en effet d'une erreur de pondération

Posté par
gbm Webmaster
re : Chimie - tableau d'avancement 01-09-18 à 16:39

Je t'en prie pour ma part ! Revois bien comment utiliser un tableau d'avancement d'une réaction, ça te servira dans les années à venir.

Et n'oublie pas de préciser sur ton profil ton niveau d'études et de faire de même dans le choix de niveau du topic.



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