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DM sur l'avancement d'une réaction chimique
bonjour j'ai des difficultés sur l'exercice suivant,
En 1775, Antoine Lavoisier montra par une expérience que le dioxygène est l'un des constituants de l'air. Pour réaliser cette expérience , il utilisa une masse de 122.0g de mercure Hg et un volume de 630mL d'air. Il obtient une masse de 2.38g d'oxyde de mercure hgO
l'équation de la réaction s'écrit 2Hg + O2 ---> 2HgO
1) Déterminer les quantités de matières des réactifs a l'état initial
2) Faire le tableau d'avancement du système chimique
3) Déterminer xmax et dire quel est le réactif limitant
4) Déterminer la masse d'oxyde de mercure formée
5)Le résultat est il conforme a celui obtenu par Lavoisier
6) Quel volume de dioxygène faudrait-il utiliser pour être dans les proportions stœchiométriques ?
J'arrive assez bien jusqu'a la 5) mais le résultat obtenu n'as rien a voir avec lavoisier car j'arrive a 0.6g a l'état final
j'ai trouvé 6.1*10^-1 et 3*10^-2 pour les quantités de matiere du mercure et du dioxygène et 3.0*10^-2 en xmax
j'aimerais savoir ou est l'erreur d'il y en a une
didou
Bonjour.
Votre erreur vient d'une confusion entre l'air et le dioxygène.
À l'époque où Lavoisier a effectué ses travaux, il ignorait la teneur de l'air en dioxygène.
Vous devez donc déduire la valeur de l'avancement maximal de la quantité d'oxyde de mercure HgO qui a été obtenu ; une fois cette valeur connue, determinez la quantité de dioxygène consommé, le volume correspondant, puis enfin comparez ce volume au volume d'air utilisé par Lavoisier.
À vous.
ah, je suis content de ne pas avoir fait d'erreur dans le tableau d'avancement mais du coup la masse obtenu d'oxyde de mercure ne correspond pas a l'état final
donc j'ai trouvé 0.06 de hg0 a l'état final et tout le dioxygène a était consommé soit un volume de 0.63 litres. Et ensuite je suis coincé :/
donc j'ai trouvé 0.06 de Hg0 a l'état final
)
D'après l'énoncé...
Il obtient une masse de 2.38 g d'oxyde de mercure HgO
Par ailleurs, l'énoncé de la question 4) est bizarre, pourquoi demander de déterminer la masse de HgO alors que celle ci est connue ? N'est-ce pas plutôt la quantité de matière de HgO qu'il faut calculer ?
à l'état final ... tout le dioxygène a été consommé soit un volume de 0.63 litres
Il faut plutôt dire :
"tout le dioxygène contenu dans 0.63 L d'air a été consommé"
OK ?
c'est, à mon avis, ce qui ne vas pas dans votre raisonnement.
c'est, à mon avis, ce qui ne va pas dans votre raisonnement.
Désolé pour l'orthographe défaillante !
non c'est bien la masse a la question 4 et il faut que ça corresponde au 2.38g de la question 5
le 0.06 est en mol et je le trouve en faisant 2xmax soit 2*3.0*10^-2
non c'est bien la masse a la question 4 et il faut que ça corresponde au 2.38g de la question 5
le 0.06 est en mol et je le trouve en faisant 2xmax soit 2*3.0*10^-2
Il demande dans un premier temps de faire comme si l'air n'était formé que d'oxygène, de calculer la masse d'oxyde de mercure qui serait obtenue dans cette hypothèse, avant de conclure que cette hypothèse est inexacte puisque la masse effectivement obtenue est inférieure à celle calculée.
Récapitulation :
Si le seul constituant de l'air était O2, on aurait n(O2)initial = 0.63/22.4 = 2.81
10-2 mol 
310-2 mol
xmax = 310-2 mol
n(HgO)final = 2 xmax = 610-2 mol
soit m(HgO)hypothèse = n(HgO)final M(HgO) = 6
10-2 216.6 13 g
Or, m(HgO)réelle = 2.38 g
l'hypothèse de départ est fausse.
Autre remarque au passage concernant le nombre de chiffres significatifs :
Les données les moins précises comportent 3 chiffres significatifs, vous devez donc en conserver 3 dans vos résultats et ne pas faire l'approximation : 2.81
10-2 mol 310-2 mol
Il faut conserver xmax = 2.81
10-2 mol
On obtient alors m(HgO)hypothèse = 12.2 g et non 13 g.
Pour la dernière question...
6) Quel volume de dioxygène faudrait-il utiliser pour être dans les proportions stœchiométriques ?
Dans les proportions stœchiométriques les deux réactifs sont limitants ; déduisez xmax de n(Hg) = 0.608 mol, puis calculez le volume de dioxygène qui devrait être utilisé.
OK ?
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