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Exercice sur la transformation chimique.
Bonsoir, j'ai un petit problème avec cette question :
On réalise la transformation chimique dans un erlenmeyer de 150 mL bouché et baignant dans l'eau d'un cristallisoir à température ambiante. Cette transformation se réalise entre 0.05 g de poudre de zinc (Zn) et 10 mL d'une solution d'acide chlorhydrique (H+Cl-) à c=1 mol/L. On observe un dégagement gazeux.
Les tests chimiques à l'issu de cette transformation ont permis de mettre en évidence les espèces chimiques suivantes : ion hydrogène : H+ ; ion chlorure : Cl- ; ion zinc : Zn2+ ; un dégagement de dihydrogène H2.
3) Calculer la pression finale à l'issu de la transformation.
Données : - R=8.31 Pa.m3.K-1.mol-1 (R est la constante utilisée dans cette relation : PV=nRT)
- Pression initiale : Pi = 1.013x105 Pa (soit 1013 hPa)
- 2 Zn (s)+ 4 H+Cl- (l) -> 2 H+ (l)+ 4 Cl- (l)+ 2 Zn2+(l)+ 1H2 (g)
Les questions précédentes étant les suivantes:
1) En justifiant, écrire l'équation de la réaction.
2) Tracer le tableau d'avancement, déterminer l'avancement maximal et le réactif limitant.
Salut,
si tu veux que je t'aide pour cette exo, il va falloir me donner tes réponses détaillées des questions 1 et 2.
Ce sera une façon de vérifier par la même occasion si c'est correct ou non.
Merci.
Les réponses sont:
1) Zn (s)+ H+Cl- (l) -> H+ (l)+ Cl- (l)+ Zn2+(l)+ H2(g)
D'abord, je vérifie si il y a conservation de la masse mai cette loi n'est pas respectée.
Zn (s)+ 4 H+Cl- (l) -> 2 H+ (l)+ 4 Cl- (l)+ Zn2+(l)+ 1 H2 (g)
Une fois la conservation de la masse respectée, je vérifie la loi de conservatiion de la charge et elle n'est pas respectée.
Zn (s)+ 4 H+Cl- (l) -> 2 H+ (l)+ 4 Cl- (l)+ 2 Zn2+(l)+ 1 H2 (g)
Maintenant, cette loi est respectée. Puis je revérifie celle de la conservation de la masse et elle n'est plus respectée.
2 Zn (s)+ 4 H+Cl- (l) -> 2 H+ (l)+ 4 Cl- (l)+ 2 Zn2+(l)+ 1H2 (g)
Enfin, les deux lois de conservation sont vérifiées et respectées.
2)
Equation chimique 2 Zn (s)+4 H⁺Cl⁻ (l) -> 2 H⁺ (l)+4 Cl⁻ (l)+2 Zn²⁺(l)+ 1 H₂ (g)
Etat du système Avancement Quantité de matière (en mol)
Etat initial x=0 Cm' c=4 0 0 0 0
En cours x Cm'-2x c-4x 2x 4x 2x x
Etat final xmax xmax₁ xmax₂ 2xmax₁ 4xmax₁ 2xmax₁ xmax₁
Concentration molaire du zinc Zn.
Cm=n(Zn)/Vsol=n/Vsol
La quantité n de zinc.
n=m/M(Zn) où m=0,05g
et M=65,4g/mol
n=0,05/65,4=5,00*10⁻²/6,54*101=7,65*10⁻⁴ mol
d'où Cm=7,65*10⁻⁴/1,0*10⁻²=7,65*10⁻² mol/L
Or, j'ai 2 Zn donc
Cm'=2Cm=2*7,65*10⁻²= 1,53*10⁻1 mol/L
Etat final.
Zn Si 1,53*10⁻1 -2xmax₁=0 alors xmax₁=7,65*10⁻² mol
H⁺Cl⁻ Si 4-4xmax₂=0 alors xmax₂=1 mol
Le réactif limitant est Zn car il conduit à la valeur la plus faible de l'avancement maximal.
Désolée, le tableau du 2) n'est pas comme il devrait être. je l'ai refais:
Equation chimique 2 Zn (s)+4 H⁺Cl⁻ (l) -> 2 H⁺ (l)+4 Cl⁻ (l)+2 Zn²⁺(l)+ 1 H₂ (g)
Etat du système Avancement Quantité de matière (en mol)
Etat initial x=0 Cm' c=4 0 0 0 0
En cours x Cm'-2x c-4x 2x 4x 2x x
Etat final xmax xmax₁ xmax₂ 2xmax₁ 4xmax₁ 2xmax₁ xmax₁
Salut,
1. Tu te compliques vachement la vie !
Inutile de faire apparaître les ions spectateurs.
Méthode :
2H+ + 2e- --> H2
Zn --> Zn2+ + 2e-
__________________
Zn + 2H+ --> Zn2+ + H2
A partir de là, tu peux faire ton tableau d'avancement.
Une fois que tu connais le réactif limitant, tu peux calculer la quantité de matière de H2 formée.
Puis d'après la loi des gaz parfaits, on a P = n(H2).R.T
Bonjour, j'ai juste une question pour l'équation. Pourquoi ce n'est pas Zn+ 3H+Cl- ---> H+ +3Cl- + Zn2+ + H2 ?
Merci de me répondre.
Mais si justement.
En établissant un bilan de matière, tu connais la quantité de H2 formée à l'état final.
Tu peux alors appliquer la loi des gaz parfaits
Bonjour, j'ai utilisé comme formule pour le tableau d'avancement Zn + 2H+ --> Zn2+ + H2, mais je n'arrive pas a faire le bilan de matière. Pourriez vous me donner une aide quelconque ?
Salut,
Méthode :
A partir des informations de l'énoncé, on calcules les qtés de matière initiales :
ni(Zn) = m(Zn)/M(Zn)
ni(H3O+) = C/V
On cherche l'avancement maximal de la réaction :
ni(Zn) - xmax = 0
n(H3O+) - 2xmax = 0
on choisit le plus petit des xmax => on connait le réactif limitant.
Donc à l'état final, on a nf(H2) = xmax
Merci
La dernière question que j'ai à faire est de calculer la pression finale à l'issu de la transformation. Je pense utiliser la formule des gaz parfaits, mais aucune indication sur la température n'est donnée à part le fait que c'est une température ambiante .. Y a t'il une valeur qui s'accorde avec ce terme ?
Mais quelle est la valeur que je dois utiliser pour T alors ? Dois-je trouver cette valeur avec la formule ?
Merci Mais j'aimerais juste que tu me dises d'où ca sort ^^ Histoire de pourvoir le refaire si j'en ai besoin un jour
Merci !
J'avais justement 20 degrés qui me venait pour température ambiante mais je savais pas ^^
On en avais parler en cours je crois
Merci encore ! 
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