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nombre moles de gaz à la fin de la réaction

Posté par
charlo443
15-10-13 à 20:51

Bonsoir,

j'ai encore une question tordue (pourquoi les questions en chimie doivent elles etre aussi tordues bref)

  Le fluor est le plus actif de tous les éléments. Il a une affinité très vive pour l'hydrogène, à tel point que le difluor gazeux peut réagir avec l'eau à température ambiante.
On met en contact dans un récipient hermétique 1,10 mL d'eau avec 2,20 L de dihydrogène et 5,00 L de difluor (à TPN).

Combien de moles de gaz le récipient contiendra-t-il à la fin de la réaction ?

H2(g) + F2(g) --> 2 HF(g)
2 H2O(l) + 2 F2(g) --> 4 HF(g) + O2(g)

ok est ce que il faut utiliser la loi des gaz parfait
n = (PV)/((R*(25+273,15))

ou les pressions partielles P = Pi/Ptot = ni/ntotal

moi perso je ne trouve aucune réponse proposée

a. 0,312 mol

b. 0,345 mol

c. 0,413 mol

d. 0,427 mol


merci d'avance

Posté par
J-P
re : nombre moles de gaz à la fin de la réaction 16-10-13 à 13:09

M(H2O) = 2+16 = 18 g/mol
masse de 1,10 mL d'eau = 1,1 g
n(H2O) = 1,1/18 = 0,0611 mol

Il y a donc aussi 0,0611 mol de H2 dans l'eau
-----
2,2 L de H2
PV = nRT
101300 * 2,2.10^-3 = n*8,3145*273,15
n = 0,0981 mol
-----

Quantité de matière totale de H2 au départ : n = 0,0611 + 0,0982 = 0,159 mol
-----
5 L de F2 ---> 0,223 mol

C'est donc le H2 qui limite la réaction.
-----

0,0981 H2 + 0,0981 F2(g) --->   0,1962 HF (g)
0,0611 H2O + 0,0611 F2(g) ---> 0,1222 HF(g) + 0,03055 O2 (g)
Et il reste 0,223 - 0,0981 - 0,0611 = 0,0638 mol de F2(g) qui n'a pas réagi

Au final, il a donc : 0,1962 + 0,1222 + 0,03055 + 0,0638 = 0,413 mol de gaz dans le récipient.
-----
Mais la chimie et moi cela fait deux.


Posté par
coriolan
re : nombre moles de gaz à la fin de la réaction 16-10-13 à 18:29

bonjour ,
La réaction H2+F2 est fortement exothermique et produit une température de flamme de plus de 6000°C.Pas évident de réaliser cette expérience.
je vais envisager l'exercice comme si les deux réaction étaient totales et successives.

je rectifie une affirmation de JP
Il y a bien 0,0611mol d'eau ,mais on ne peut pas dire qu'il y a 0,0611 mol de H2 dans l'eau.H2 désigne une molécule de dihydrogène.
(par contre ,il y a 2*0,0611 mol d'atomes d'hydogène dans 0,0611 mol d'eau.)

L'utilisation de la loi des gaz parfait n'est pas indispensable puisque la donnée TPN implique VM =22,4 L/mol

Si l'on considère la première réaction:
initialement on a n(F2) =5/22,4=0,223 mol  et n(H2)=2,2/22,4=0,0982 mol
(valeurs trouvées par JP en appliquant la loi des gaz parfaits)
il faut ensuite faire un tableau d'avancement pour trouver n(HF)

si l'on consdère la deuxième réaction ,on a initialement n(H2O)=0,0611mol ,n(F2) = ce qui reste après la première réaction et n(HF)= ce qui s'est formé au cours de la première réaction.
faire un tableau d'avancement.
H2O étant limitant,calculer la qté restante de F2 et la qté finale de HF et O2 .
(c'est d'ailleur ce que fait JP ,sans tableau d'avancement!),mais le tableau d'avancement étant à la mode .....


Je trouve 0,413 mol



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