Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau première
Partager :

oxydoreduction

Posté par
heleneche
29-11-19 à 17:10

Bonjour, Voici l'exercice qui me pose problème :
On possède 1 g d'un alliage de cuivre et de zinc dont on ne connait pas la composition. Le cuivre ne reagit pas avec les ions H+ par contre le zinc oui.
On attaque donc cet alliage avec 10mL d'acide chlorhydrique(H+; Cl-) à 1 mol/L et 20 mL d'acide sulfurique de concentration en soluté apportée 0,5 mol/L. On obtient un dégagement gazeux H2 dont on mesure le volume V = 0.14L.
1. Quels sont les couples oxydant reducteur intervenant dans la reaction ?
J'ai trouvé Zn2+/Zn et H+/H2
2.Ecrireles demi equations et equation de la reaction.
Là au final je pense que c'est juste
Zn + 2H+ donne Zn2+ + H2
3. Verifier que l'acide est en exces
4. Calculer la concentration en ions Zn2+ contenus dans la solution
5. Calculer la masse de zinc contenu dans cet alliage (en pourcentage )

Je bloque complétement pour les questions 3 et 5 ! Quelqu'un peut-il m'aider ? Un grand merci d'avance !

Posté par
odbugt1
re : oxydoreduction 29-11-19 à 17:37

Bonjour,

Tes réponses aux questions 1 et 2 sont exactes.

Question 3
:
Il s'agit de vérifier que le mélange des solutions acides contient suffisamment d'ions H+ pour réagir avec la totalité du Zinc contenu dans l'alliage, même dans le cas le plus défavorable où cet alliage contiendrait 100% de Zinc
Tu auras besoin de connaître la masse molaire atomique du Zinc.

Question 4 : Enoncé incomplet. Il faudrait connaître le volume molaire des gaz dans les conditions de l'expérience où, à défaut, les conditions de température et de pression de cettte expérience.

Posté par
heleneche
re : oxydoreduction 29-11-19 à 20:21

Pour la question 3 est ce que je dois faire un tableau d'avancement en prenant 1g pour la masse de Zn et trouver ainsi n(Zn) ? mais comment puis obtenir n(H+) ? J'ai la masse molaire du Zn

Pour la question 4 comment trouver la concentration en ions ZN2+ ?

Pour la question 5 j'ai Vm = 22,4 L/mol

Pouvez vous m'en dire plus ?  

Posté par
odbugt1
re : oxydoreduction 29-11-19 à 20:52

Bien que ce ne soit pas indispensable, un tableau d'avancement peut en effet s'avérer utile.
n(Zn) se calcule comme tu le dis.

n(H+) s'obtient en additionnant les ions H+ amenés par la solution d'acide chlorhydrique avec ceux amenés par la solution d'acide sulfurique.
Il faut seulement faire attention que chaque molécule d'acide sulfurique apporte 2 ions H+

Puisque tu connais le volume molaire des gaz, le tableau d'avancement te permettra de calculer la quantité (en mol) d'ions Zn2+ formés et se trouvant disséminés dans un volume de (10 + 20) mL de solution

Posté par
heleneche
re : oxydoreduction 29-11-19 à 21:36

Pour la question 3 :
j'ai calculé n(Zn) = m(Zn)/ M(Zn) ; j'ai pris m = 1g et j'ai trouvé n(Zn) = 0.015 mol
J'ai fait le tableau d'avancement .
Si n(H2) = V/Vm donc n(H2) = 0.00625 mol et c'est donc xmax. J'en déduis qu'à l'etat final de la reaction  n(Zn) = 0.015-0.00625 =0,0825 mol mais comment je fais pour trouver n(H+) ?
Pour la question 4 : n(Zn2+) = n(H2) donc C = n/V = 0.00625/30

Pour la question 5 : m = n* M = 0,0825*65,4=0.54g soit 54% de Zn
Est ce que c'est ça ? merci

Posté par
odbugt1
re : oxydoreduction 29-11-19 à 23:35

Ta démarche est bonne.

Pour la question 4 , ne pas oublier que la concentration molaire s'exprime en mol/L et que le volume de la solution n'est pas égal à 30 L
Pour la question 5 j'arrive à un résultat un peu différent : J'ai trouvé 59,1% de Zinc

Je t'ai déjà indiqué dans mon post du 29-11-19 à 20:52 comment obtenir la quantité de matière initiale en ions H+

Posté par
heleneche
re : oxydoreduction 30-11-19 à 06:37

Bonjour,
Je reprends la question 3 :
Pour calculer n(H+) :
Je considère les H+ apportés par l'ac. chlorh.    n(H+) = c*V = 1*0.01 = 0.01 mol
je considère les H+ apportés par l'ac. sulf.   n(H+) = c*V = 0.5*0.02= 0.01 mol
Si chaque molecule d'ac. sulf. apporte 2 ions H+, j'en conclus que n(H+) = 0.03 mol

comme d'apres mon tableau d'avancement 0.03-xmax > 0.015-xmax j'en conclus que les ions H+ sont en excès

Pour la question 4 : je trouve c(Zn2+)=0.208 mol/l

Pour la question 5 : je me mélange. il faut que j'utilise m =n*M mais si je prends n(Zn2+) je trouve une masse de 0.41g ... ou est mon erreur ?

Merci

Posté par
odbugt1
re : oxydoreduction 30-11-19 à 09:48

Question 3:
Si l'alliage n'était constitué que de Zinc on aurait : n(Zn) = 1/65,4 = 0,0153 mol de ce métal.
L'équation de la réaction montre qu'il faut 2 ions H+ pour consommer 1 atome de Zinc.
Il faudrait donc pour consommer la totalité du Zinc disposer au minimum de 2 * (1/65,4) = 0,0306 mol d'ions H+
Or, tu as montré qu'on avait introduit 0,03 mol en ions H+  
L'acide n'est pas tout à fait en excès dans l'hypothèse ou l'alliage ne serait constitué que de Zinc.

Question 4:
n(Zn2+) = n(H2) = V(H2) / Vmol = 0,14 / 22,4 = 6,25.10-3 mol
[Zn2+] = n(Zn2+) / Vsol = 6,25.10-3 / 30.10-3 = 0,21 mol/L

Question 5:
n(Zn) consommé = n(Zn2+) formé = 6,25.10-3 mol
m(Zn) consommé = 6,25.10-3 * 65,4 = 0,41g
Soit un pourcentage de 41% de Zinc
Je m'étais donc trompé dans mon calcul en trouvant 59,1% de Zinc.

Posté par
heleneche
re : oxydoreduction 30-11-19 à 10:39

Merci infiniment pour votre aide



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 245 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !