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DM: expérience de Lavoisier

Posté par
audfab13
31-01-12 à 18:30

Bonjour, j'ai un DM à faire. Pourriez-vous me dire si ce que j'ai fait est juste et m'aider pour la dernière question où je bloque. Merci d'avance. Voici l'énoncé :

En 1775, Antoine-Laurent de Lavoisier montra par une expérience que le dioxygène est l'un des constituants de l'air. Pour réaliser cette expérience, il utilisa une masse mHg,i=122,0 g de mercure (Hg(l)) et un volume d'air qui comprenait une masse mO2,i=0,18 g de dioxygène. Il obtint une masse m=2,38 g de "matière rouge" appelée oxyde de mercure (II) (HgO).
Données : masses molaires atomiques (g.mol-1) : M(Hg)=200,6 et M(O)=16,0

1) Ecrire l'équation de la réaction qui s'est produite.
2Hg + O2 2HgO

2) Calculer les quantités de matière initiales de mercure nHg,i et de dioxygène nO2,i.
NHg = m/M
NHg = 122,0/200,6 = 6,082.10-1 mol
NO2 = 0,18/32 = 5,63.10-3 mol

3) Construire le tableau d'avancement sans valeurs numériques.
Equation chimique : 2Hg +O2 2HgO
Etat du système   Avancement       NHg            NO2              NHgO
Etat initial             0             NHgi                 NO2i            0
Etat en cours         x             NHg-2x                   NO2-x          2x
Etat final            x max        NHg-2xma           NO2-xmax      2xmax

4)Calculer l'avancement final Xf et déterminer le réactif limitant.
Si Hg est limitant 6,082.10-1 - 2xmax = 0
xmax = 6,082.10-1/2 = 3,041.10-1 mol
Si O2 est limitant 5,63.10-3 - xmax = 0
xmax = 5,63.10-3 mol
5,63.10-3 3,041.10-1 donc O2 est le réactif limitant
xmax = 5,63.10-3 mol

5) Décrire le système à l'état final (quantités de matière).
NHg - 2xmax = 6,082.10-1 - 2 * 5,63.10-3
            = 5,97.10-1 mol
NO2 - xmax = 5,93.10-3 - 5,63.10-3
           = 0 mol

6) Calculer la masse d'oxyde de mercure à l'état final, et comparer cette valeur à celle obtenue par Lavoisier.
MHgO = 200,6 + 16,0 = 2,16.10²
m = n * M
mHgO = (200,6 + 16,0) * 2 * 5,63.10-3
     = 2,44 g  
Cette masse ne correspond pas à celle trouvé par Lavoisier.

7) a) Déterminer les quantités de matière initiales de mercure et de dioxygène si la réaction a lieu dans les proportions stoechiométriques et que l'avancement final vaut Xf = 0,36 mol.
b) Quelle est alors la masse de mercure utilisée?

Posté par
audfab13
re : DM: expérience de Lavoisier 01-02-12 à 11:37

S'il vous plait, répondez-moi C'est pour demain. Je vous remercie beaucoup par avance.

Posté par
coriolan
re : DM: expérience de Lavoisier 01-02-12 à 11:41

tes réponses sont  bonnes.
Il pourrait être intéressant de calculer l'incertitude relative sur le résultat expérimental comparé au résultat théorique  m/m théorique..
2,5% est une faible erreur compte tenu des matériels de laboratoire de l'époque.


dans les conditions stoechiométriques,les 2 réactifs auront disparu quand la réaction s'arrêtera.
on aura donc no(Hg)-2xf=0  et no(O2)-xf=0
cela permet d'obtenir les qté initiales (no) de Hg et O2.
A ce sujet ,une qté de matière s'écrit avec un n minuscule.

Posté par
audfab13
re : DM: expérience de Lavoisier 01-02-12 à 16:37

Merci beaucoup



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