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Exo de chimie avec avancement
Bonjour,voilà j'ai un problème dans un exercice de chimie, voici l'exercice :
On enflamme a l'air une masse m=1,0g de poudre de fer Fe puis on l'introduit dans un flacon rempli de dioxygene gazeux O2 de volume V=1,0L.
Apres la fin de la combustion vive du fer dans O2, il s'est formé une boule solide d'oxyde de fer de formule Fe3O4 selon l'équation 3Fe(s) + 2O2(g) --> Fe3O4(s)
Voilà certaines réponses : ni(Fe) = 1,8*10^-2 mol
ni(O2) = 4,2*10^-2 mol
Ensuite j'ai fait un tableau d'avancement
J'ai aussi trouvé xmax = 6*10^-3mol et le réactif limitant est Fe.
Et voilà les questions sur lesquels j'ai besoin d'aide et je ne sais comment faire :
1) Calculer l'avancement x1 quand la masse d'oxyde de fer formée est m1=0,93g.
2) Quelle est la valeur x2 de l'avancement quand la masse de fer non brûlée(restante) est m2=0,52g
3) Calculer la valeur x3 de l'avancement quand le volume V3 de dioxygene non consommée (restant) est égal a 0,92L
Merci d'avance pour votre aide.
Salut,
1. Donc la quantité de matière formée est nf(Fe3O4) = m1 / M(Fe3O4) = ..... mol
Mais si tu fais un tableau d'avancement, à l'état final, il s'agit de l'avancement de la réaction !
donc x1 = nf(Fe3O4)
2. Avec un tableau d'avancement, à l'état final, il reste
ni(Fe) - 3x2 = nf(Fe)
<=> ni(Fe) - 3x2 = m2/M(Fe)
<=> x2 = ...... mol
3. Même méthode,
ni(O2) - 2x3 = nf(O2)
<=> ni(O2) - 2x3 = V3/Vm
<=> x3 = ....... mol
Sauf erreur 
voila ce que je trouve :
x1 = m/M = 0.93/231.4 = 4.02*10^-3 mol
x2 = m/M = 0.50/55.8 = 8.96*10^-3 mol
x3 = V/Vm = 0.92/24 = 3.8*10^-2 mol
est-ce bon ?
et je ne comprends pas pourquoi tu fais -(2x3) ?
Pour le premier oui.
Pour les deux autres, non tu n'as pas suivi mes calculs.
Pour cela, il suffit de faire un bilan à l'état final (utiliser cette ligne du tableau d'avancement).
C'est comme ça que j'écris :
2. Avec un tableau d'avancement, à l'état final, il reste
ni(Fe) - 3x2 = nf(Fe)
<=> ni(Fe) - 3x2 = m2/M(Fe)
<=> x2 = ...... mol
3. Même méthode,
ni(O2) - 2x3 = nf(O2)
<=> ni(O2) - 2x3 = V3/Vm
<=> x3 = ....... mol
mais je ne comprends pas pourquoi tu fais -2x3 et -3x2 ?
voici ce que j'obtient dans la derniere ligne (etat final) de mon tableau d'avancement :
réactifs : nf(3Fe) = 1.8*10^-2-3xmax
nf(2O2) = 4.2*10^-2-2xmax
produit : nf(Fe3O4) = xmax
excuse moi mais peut-tu m'expliquer les calculs à faire si ça te dérange pas car je ne comprends pas stp
Quelle est la valeur x2 de l'avancement quand la masse de fer non brûlée(restante) est m2=0,52g
S'il reste du fer, c'est que ce n'est pas le réactif limitant.
Donc à l'état final, il reste nf(Fe) = m2/M(Fe).
Mais si on regarde le tableau d'avancement, cette qté de matière correspond à la quantité de matière initiale en fer moins la quantité de matière consommée (liée à l'avancement de la réaction x2).
Finalement, on a nf(Fe) = ni(Fe) - 3x2 <=> x2 = ( ni(Fe) - nf(Fe) ) / 3
En effet, c'est un peu le raisonnement à l'envers que celui que tu as l'habitude de faire.
Ici, on te donne la bilan des espèces présentes à l'état final puis on te demande de retrouver l'avancement x2. Normalement, c'est l'inverse qu'on te demande.
C'est comme ça...
2) donc nf(Fe) = 1.8*10^-2 - 3x2
= 1.8*10^-2 = 3x2
x2 = 1.8*10^-2/3 = 6*10^-3 mol ??
Et pour la 3)
nf(O2) = 4.2*10^-2 - 2x3
= 4.2*10^-2 = 2x3
x3 = 4.2*10^-2/2 = 2.1*10^-2 mol ??
est-ce bon ?mais je vois pas ou utiliser m2=0.50g et V3=0.92L car je ne vois pas clair dans ton explication, désolé encore ^^
Et bien
2. nf(Fe) = ni(Fe) - 3x2 <=> ni(Fe) - nf(Fe) = 3x2 <=> 1/3.(ni(Fe) - nf(Fe)) = x2
avec ni(Fe) = qté de matière initiale
nf(Fe) = m2/M(Fe)
Tu comprends mieux ?
Mais pourquoi tu multiplies par 1/3 ?
Et la valeur de nf(Fe) est déjà écrite dans le tableau d'avancement, soit nf(Fe) = 1,8*10^-2 - 3xmax
Au fait, peux-tu me donner seulement les résultats que je dois obtenir pour x2 et x3, et j'essaierai de faire pour trouver ce résultat
Mais ce n'est pas mélangé bon sang !
Je ne fais que résoudre une équation :
nf(Fe) = ni(Fe) - 3x2 (c'est la ligne de ton tableau d'avancement à l'état final pour Fe)
nf(Fe) qté de Fe restant à l'état final
ni(Fe) qté de Fe initiale
Tu peux les remplacer par leurs valeurs numériques mais moi je préfère le faire littéralement.
nf(Fe) = ni(Fe) - 3x2 <=> ni(Fe) - nf(Fe) = 3x2 <=> (ni(Fe) - nf(Fe))/3 = x2
J'ai compris que tu résolvais une équation mais je ne vois pas ou tu utilises m2=0,50g et V=0,92L ?
Et es-tu sur qu'il faut remplacer xmax par x2 et x3 car j'ai jamais vu qu'il fallait remplacer xmax par x2?
Mais il faut s'adapter à ton énoncé : lis-le !
Pour la question 2, on note l'avancement x2.
mais je ne vois pas ou tu utilises m2=0,50g et V=0,92L
Tu n'as pas lu ce que j'ai écrit plus haut.
m2 est la masse restante de Fe à l'état final.
donc même si je fais que l'application littérale, on a nf(Fe) = m2/M(Fe) = 0,50 / 55,8 = ...... mol
3. Même méthode,
ni(O2) - 2x3 = nf(O2)
<=> ni(O2) - 2x3 = V3/Vm
Re-bonjour gbm et merci pour ton aide
x2 = 8,96*10^-3 mol
Et x3 = 3,8*10^-2 mol
Est-ce les résultats qu'il faut trouver pour x2 et x3 ?
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