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L'arbre de diane

Posté par
raptorskils
14-01-17 à 11:46

Bonjour Quelques soucis sur ce devoir.

on à 20.0 mL d'une solution aqueuse de nitrate d'argent ( ions Ag+(aq); ions No^3-(aq) )
La concentration molaire en ions argent est de 0.15 mol.L^-1 . On ajoute 130 mg de cuivre métallique Cu(s) En quelques minutes la solution passe de l'incolore à un jolie bleu signe de la présence d'ions Cu^2+(aq) . De plus un dépot d'argent Blanc et gris se forme sur le cuivre.

Remarque/ les ions nitrates No^3-(aq) sont dits "spectateurs" car ils n'interviennent pas.

1) Ecrire la transformation chimique.
2)Calculer les quantités de matière ( nbres de moles) des réactifs à l'etat initial.
3)dresser le tableau d'avancement
4)En déduire le réactif limitant
5) A l' état initial calculer la masse d'argent métalique formé

Merci à ceux qui m'aideront.

Posté par
raptorskils
re : L'arbre de diane 14-01-17 à 11:50

la réaction chimique est bien celle la ?

Cu(s)+ 2AgNO3(aq) ------> Cu(NO3)2(aq)bleu  + 2Ag(s)

Posté par
picard
re : L'arbre de diane 14-01-17 à 12:15

Bonjour.

Comme l'énoncé insiste sur le fait que les ions Cu2+ sont en solution et que les ions NO3- sont spectateurs, il vaudrait mieux écrire l'équation sous la forme :
Cu + 2 Ag+ = Cu2+ + 2 Ag

A vous pour la suite qui ne présente pas de difficultés particulières.

Posté par
picard
re : L'arbre de diane 14-01-17 à 12:17

Juste une dernière chose...

Citation :
5) A l' état initial calculer la masse d'argent métallique formé
C'est plutôt à l'état final qu'il faudrait faire ce calcul.

Posté par
raptorskils
re : L'arbre de diane 14-01-17 à 12:27

oui tu a raison c'est bien final
Voila le debut de mes recherches

CAg+ = 0,15 mol.L-1 ; V Ag+ = 20 mL ; m Cu = 130  mg ; MCu = 63,5 g.mol-1 ; MAg = 107,9 g.mol-1

a)         2 Ag+ + Cu à 2 Ag + Cu2+

b) Etat initial en quantité de matière : nAg+ = C.V = 0,15 × 20.10-3 = 3.10-3 mol

nCu = mCu / MCu = 130 / 63,5 = 2.04  mol  

Posté par
picard
re : L'arbre de diane 14-01-17 à 12:30

D'accord pour n(Ag+), par contre, revoyez le calcul de n(Cu).
m(Cu) = 130 mg et non 130 g.

Posté par
raptorskils
re : L'arbre de diane 14-01-17 à 13:49

Donc c'est 2.04 10^-3mol

Recherche de l'avancement maximal xmax et du réactif limitant :

Si Ag+ est le réactif limitant : 3.10-3 - 2x = 0 => x = 1,5.10-3 mol

Si Cu est le réactif limitant : 2.04 10^-3 - x = 0 => x = 2.04 10^-3 mol

Par conséquent xmax = 1,5.10-3 mol et le réactif limitant est Ag+.

A l'état final on a : 0 mole de Ag+ ; 5.10-4 mole de Cu ; 3.10-3 mole de Ag et 1,5.10-3 mole de Cu2+.

e) Concentration molaire des ions en solution :

Dans la solution il y a des ions Cu2+ et des ions NO3-.

les ions NO3- n'ont pas réagi ,le volume n'a pas été modifié donc

[NO3-] = 1,5.10-1 mol.L-1

[Cu2+] = nCu2+ / V = 1,5.10-3 / 20.10-3 = 7,5.10-2 mol.l-1

[Cu2+] = 7,5.10-2 mol.L-1

On peut remarquer que [Cu2+] = [NO3-] / 2 et la charge de l'ion Cu2+ est 2 fois celle de NO3- ; la solution est électriquement neutre.
brahim

Haut

Posté par
picard
re : L'arbre de diane 14-01-17 à 13:58




N'oubliez pas de préciser la masse d'argent formé.

A plus !

Posté par
raptorskils
re : L'arbre de diane 15-01-17 à 09:17

Voila

1) Cu(s) + 2Ag⁺(sol) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)

2) n(Cu) = m(Cu)/M[Cu]

m(Cu) = 130 mg = 0,130 g
M[Cu] = 63,5 g.mol⁻¹

⇒ n(Cu) = 0,130/63,5 = 0,002 mol

n(Ag+) = C x V

V = 20,0 mL = 0,020 L
C = 0,15 mol.L⁻¹

⇒ n(Ag⁺) = 0,020 x 0,15 = 0,003 mol

3)

                                  Cu(s)    +    2Ag⁺(sol) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)
Etat           Avanct  
inititial            0            0,002         0,003              0              0
en cours        x         0,002 - x    0,003 - 2x          x              2x
final               xf        0,002 - xf   0,003 - 2xf         xf            2xf

4)
0,002 - xf = 0 ⇒ xf = 0,002
ou
0,003 - 2xf = 0 ⇒ xf = 0,0015

Donc xf = 0,0015b et le réactif limitant est le nitrate d'argent.

5) A l'état final, il s'est formé 2xf môles d'argent. Soit 0,003 mol.

M[Ag] = 107,8 g.mol⁻¹

⇒ m(Ag) = n(Ag) x M[Ag] = 0,003 x 107,8 = 0,323 g

Posté par
picard
re : L'arbre de diane 16-01-17 à 13:22

Très bien !

Au revoir.



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