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Oxydo réduction

Posté par
schauch
29-09-12 à 19:50

Bonjour,

je sors d'un devoir de prépa kiné avec un petit exercice jugé "facile" par mes collègues.
Ayant repris la chimie après 9 ans d'absentéisme en chimie (reprise d'etudes) je dois dire que je galère un peu
Voila l'exercice:

On introduit de la poudre de zinc dans une solution de volume v=100mL contenant initialement du
chlorure d'argent. On donne, dans les conditions de l'expérience, la constante de l'équilibre suivant :

2Ag+ + Zn = 2Ag + Zn2+
        K = 1052

1/ Que se passe-t-il ?
2/a. Exprimer K en fonction des concentrations des espèces en solution.
b. Sachant que l'on introduit du zinc en excès et que la concentration initiale de la solution en chlorure
d'argent était c=0,1mol/L, calculer la concentration finale en ions argent (I) dans la solution.
c. A combien d'ions cela correspond-t-il ? Comment interpréter ce résultat ?


1/ pour moi les ions Ag+ Precipitent mais au vu de la suite je sais suis pas vraiment sur que la reaction aille bien de gauche a droite

2a/ K=[Zn2+]eq / [Ag+]eq2

2b/ Zn etant introduit en exces je me dis que la réaction est totale et que Ag+ est entierement consomé soit
xf=0.01/2=5.10-3mol

ca veut dire qu'il ne reste plus d'ions Argent

dans cette question je n'utilise pas K et ma reponse ne me convient pas en 2b puisque je suis incapable de finir l'exo.

Je m'en remets à vous.


Merci pour votre aide  j'ai beau bosser pas mal la chimie ca ne reviens que doucement, alors soyez sympa

Posté par
Barbidoux
re : Oxydo réduction 29-09-12 à 22:33

On introduit de la poudre de zinc dans une solution de volume v=100mL contenant initialement du
chlorure d'argent. On donne, dans les conditions de l'expérience, la constante de l'équilibre suivant :

2Ag+ + Zn = 2Ag + Zn2+
        K = 1052

1/ Que se passe-t-il ?
---------
Qr={Zn^2+}/{Ag^+}^2 =0
Qr quotient réactionnel <K ==> la réaction se déroule dans le sens de son écriture et les ion Ag^(+) se transforment en Argent métal

---------
2/a. Exprimer K en fonction des concentrations des espèces en solution.
---------
K={Zn^2+}/{Ag^+}^2
{} =[]/C° où {} st la concentration adimensionnelle rapport de la concentration [] exprimée en mol/L et de la concentration standard C°=1 mol/L.

---------
b. Sachant que l'on introduit du zinc en excès et que la concentration initiale de la solution en chlorure d'argent était c=0,1mol/L, calculer la concentration finale en ions argent (I) dans la solution.
----------
...........Zn....+ 2*Ag^(+)....--> 2*Ag...+.....Zn^(2+)
t=0..... (a)........(b)...............(0)...........(0)
tfin.....(a-x)....(b-2*x)............(2*x)........(x)
a est le nombre de moles initial de Zn, b le nombre initial de moles d'ion Ag^(+) et  x est l'avancement final de la réaction. La valeur de la constante K étant très élevée la réaction peut être considérée comme "quasi totale" et à l'état final :
...........Zn....+ 2*Ag^(+)....--> 2*Ag...+.....Zn^(2+)
t=0..... (a)........(b)...............(0)...........(0)
tfin.....(a-b)....(~ epsilon).......(~b)........(~b)

De l'expression de la constante d'équilibre on deduit :
K=(b/V)/(epsilon/V)^2 =b/(epsilon^2/V) = ==> epsilon=√(b*V/K)=√(10^-3/10^52)=10^(-27.5) mol

----------
c. A combien d'ions cela correspond-t-il ?
environ 10^(-4) ion (n'a pas de sens physique)
Comment interpréter ce résultat ?
La réaction écrite est non inversible (Réaction totale)

Les calculs rapidement faits sont à vérifier

Posté par
schauch
Merci 29-09-12 à 23:21

Merci pour tout ca Barbidou;

c'est tres généreux d'avoir pris du temps pour tout detailler un samedi soir a 22h30.

ca me rassure car je n'etais pas si loin de la verité (enfin il y a encore du boulot quand même)

Merci encore;

Juste un truc; qu'est ce qui t'a permis de dire que Qr=0 en 1?

Merci beaucoup

Posté par
Barbidoux
re : Oxydo réduction 30-09-12 à 09:37

La concentration de l'ion Zn^(2+) vaut 0 à l'instant initial ce qui fait que le quotient réactionnel qui à la même expression que la constante d'équilibre vaut 0 à t=0. Comme il est inférieur à K cela permet de dire que la réaction va évoluer jusqu'à l'équilibre dans le sens où elle est écrite.



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