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[EXERCICE] Aluminothermie
Suite à mon topic sur l'exercice chalumeau à acétylène, je me retrouve dans une position un peu embarrassante, moi qui voulais essayer de finir mon DM sans demander de l'aide à nouveau...
J'espère donc que ça ne vous gênera pas trop, voici donc l'énoncé :
Des rails de chemins de fer peuvent être soudés par l'aluminothermie : de l'oxyde de fer Fe2O3 est réduit par de l'aluminium Al pour donner du fer Fe et de l'alumine Al2O3. Cette réaction se produit à haute température (près de 3 000 °C) et produit du fer métallique d'une grande pureté.
a. Écrire l'équation de la réaction, supposée totale.
b. On introduit une masse m = 32 g de Fe2O3 et une masse m' = 5,4 g d'Al.
Déterminer les quantités de matière apportées n et n' de ces réactifs.
c. Quel est le réactif limitant ?
d. Déterminer la composition finale du système.
e. Déterminer les masses m1 de fer et m2 d'alumine obtenues.
J'ai donc commencé à faire l'exercice, et voici les réponses que j'ai mises pour l'instant :
a. Fe2O3 + 2 Al -> 2 Fe + Al2O3
b. J'ai commencé à faire un tableau d'avancement :
État du système | Avancement | Fe2O3 + 2 Al -> 2 Fe + Al2O3
État Initial | 0 |2,0X10-1 |2,0X10-1 | 0 | 0
État Intermédia | x |2,0X10-1-x |2,0X10-1-2x | 2x | x
État Final | xmax |2,0X10-1-xmax|2,0X10-1-2xmax | 2xmax | xmax
Pour n (Fe2O3), on sait que M(Fe2O3) = 159,69 g.mol-1 et que m = 32 g
On effectue donc : n = m/M = 32/159,69 = 2,0 X 10-1
Pour n (Al), on sait que M(Al) = 27,0 g.mol-1 et que m = 5,4 g
On effectue donc : n' = m/M = 5,4/27,0 = 2,0 X 10-1
c. Deux hypothèses :
- Fe2O3 est le réactif limitant :
2,0 X 10-1 - xmax = 0
2,0 X 10-1 = xmax
- Al est le réactif limitant :
2,0 X 10-1 - 2 xmax = 0
2,0 X 10-1/2 = xmax
1,0 X 10-1 = xmax
d. Voir tableau d'avancement.
e. Je sais que n = m/M donc m = n X M.
Je sais aussi que n(Fe) = 2,0X10-1 mol et M(Fe) = 55,8 g.mol-1
J'effectue donc m1 = 2,0X10-1 X 55,8 = 11 g.
Je sais que n(Al2O3) = 1,0X10-1 mol et M(Al2O3) = 101,96 g/mol
J'effectue donc m2 = n X M = 1,0X10-1 X 101,96 = 10 g.
Voilà, j'ai répondu à toutes les questions du mieux que je pouvais mais je suis touché par un certain malaise, je suis sûr que j'ai dû faire une erreur quelque part...
Je m'en remets à vous, encore une fois, et m'excuse de la longueur de mes posts...
Bonsoir,
Oublie ton malaise.
Tout cela me semble très bien !
Vraiment ? Effectivement ça me rassure...
Merci beaucoup ! Surtout à cette heure tardive...
Bonjour à vous deux,
Je suis très satisfait de voir un sujet respectant toutes les règles du forum et dans lequel tu démontres que tu as bien compris les méthodes abordées dans l'exercice fait ensemble 
Deux petites remarques :
- n'oublie pas de mettre une unité à tous tes résultats (ici tes quantités de matière calculées) ;
- précise bien que tu choisis le plus petit des xmax calculés pour déduire l'avancement de la réaction et le réactif limitant.
Si tous les membres se comportaient comme tu le fais, je n'aurais plus qu'à pointer à la case chômage 
N'hésite pas à aider en retour et à solliciter de nouveau notre aide en cas de besoin !
Bon WE !
Bonjour à vous deux,
Je suis très satisfait de voir un sujet respectant toutes les règles du forum et dans lequel tu démontres que tu as bien compris les méthodes abordées dans l'exercice fait ensemble
Deux petites remarques :
- n'oublie pas de mettre une unité à tous tes résultats (ici tes quantités de matière calculées) ;
- précise bien que tu choisis le plus petit des xmax calculés pour déduire l'avancement de la réaction et le réactif limitant.
Si tous les membres se comportaient comme tu le fais, je n'aurais plus qu'à pointer à la case chômage
N'hésite pas à aider en retour et à solliciter de nouveau notre aide en cas de besoin !
Bon WE !
Merci ! Je retiens !
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