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Physique Chimie- une hsitoire d'étain

Posté par
Zarkloz
25-10-20 à 16:33

Voici le sujet:
50.0ml d'acide chlorhydrique ( H+ + Cl-) de concentration 1.00mol/L réagisse avec de l'étain de symbole Sn. Il se produit un dégagement gazeux de dihydrogène H2 et une formation d'ion étain Sn2+. L'ion chlorure Cl- est un ion spectateur. Il n'y a pas de variation de volume. La totalité de l'acide réagit. Les couples oxydant/réducteur mis en jeu sont : H+/H2 et Sn2+/Sn
L'équation de la réaction est : 2H+ + Sn -> H2 + Sn2+

On a : M(Sn) = 118.7g/mol et Vm = 24 L/mol dans les conditions de l'experience

Les questions sont les suivantes:
1. Définir un oxydant et un réducteur. J'ai donc mis qu'un oxydant est une espèce chimique qui cède des électrons et un réducteur une espèce chimique qui capte des électrons.

2. Quel est l'oxydant qui réagit dans cette transformation ? J'ai mit le H+

3. Écrire les demi-équations associées à cette transformation. J'ai mit : 2H+ + 2e- -> H2 et Sn2+ + 2e- -> Sn

4.Calculer la quantité de matière d'ions H+ introduit. J'ai mit : C=n/V donc n = C*V ;   On a donc n = 1.00 * 0.05 * 2; n = 0.1mol. Donc 0.1 mol d'ions H+ a été introduit

Je n'est pas réussi les 3 prochaines question ( ce sont les dernières) :

5. Calculer la concentration molaire ionique des ions Sn2+, lorsque la réaction est terminée.

6. Quelle est la masse d'étain qui a réagi ?

7. Quel est le volume de dihydrogène dégagé dans les conditions de l'expérience.

Pour la 5 je pense devoir d'abord  utiliser la formule  n = V/ Vm on a n et ensuite utiliser          
C = n/v et j'obtiendrai d'abord n = 1/48 et ensuite C = 1/24.
Pour la 6, on sait la masse molaire et le nombre de moles donc m = n * M et j'ai environ 2.5 g.
Enfin pour la 7 je ne sais pas du tout. Merci de me donner de votre aide

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 17:02

Bonjour,

Tu dis souvent (avec une faute d'orthographe) " j'ai mit "
C'est insuffisant car cela n'explique rien.

Question 1
Tes définitions sont à revoir.

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 17:18

odbugt1 @ 25-10-2020 à 17:02

Bonjour,

Tu dis souvent (avec une faute d'orthographe) " j'ai mit "
C'est insuffisant car cela n'explique rien.

Question 1
Tes définitions sont à revoir.

Désolé pour la faute d'orthographe mais je mettais juste " j'ai mis" pour préciser ma réponse car bine sur que je ne mettrais jamais ça sur ma copie et les définitions que j'ai mise sont celles que j'ai dans mon cours. Merci pour votre aide ( j'espère que ce n'est pas la dernière.)

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 17:18

Tu trouveras de l'aide ici     [lien]

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 17:26

Le lien que je te conseille devrait te permettre de corriger les définitions fausses qui se trouvent dans ton cours.

J'attends de tes réponses une qualité égale à celle que tu mets sur ta copie, donc des explications précises à la place de ton " j'ai mis "

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 18:16

odbugt1 @ 25-10-2020 à 17:26

Le lien que je te conseille devrait te permettre de corriger les définitions fausses qui se trouvent dans ton cours.

J'attends de tes réponses une qualité égale à celle que tu mets sur ta copie, donc des explications précises à la place de ton " j'ai mis "

D'accord je prend note de ce que vous me dites mais pourriez vous 'il vous plaît m'aider sur les autres questions

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 18:39

Commence donc par corriger ta réponse pour la question 1, et par justifier celle que tu fais à la question 2

Tes réponses aux questions 3 et 4 sont partiellement fausses.

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 18:57

Question 1 : Un oxydant est une espèce chimique qui cède un ou plusieurs électrons et un réducteur est une espèce chimique qui capte un ou plusieurs électrons.

Question 2 : H+ est l'oxydant qui réagit dans cette transformation car il fait partie des réactifs et il va devenir le réducteur dans les produits en captant deux électrons.

Est ce que cela est bon ? et pourriez vous m'indiquez pourquoi mes réponses aux questions 3 et 4 seraient fausses ? Merci

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 19:16

Question 1 :
Ta réponse est fausse.
Consulter le lien fourni le 25-10-20 à 17:18

Question 2 :
Ta réponse contredit celle que tu fais à la question 1 ! ! !

Question 3 : Tes deux demi-réactions sont toutes les deux des captures d'électrons.
C'est impossible : Consulter le lien fourni le 25-10-20 à 17:18

Question 4 :
n (H+) = C * V est exact, mais le résultat numérique est faux.
Détailler
C = ............. (unité obligatoire)
V = ............. (unité obligatoire)
n = .............. (unité obligatoire)

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 19:58

Désolé mais je ne vois pas en quoi ma réponse à la question 2 contredit celle faite à la question 1 où j'ai copié mot pour mot les définitions données dans votre lien. Pour revenir sur la question 2 je ne comprends pas en quoi c'est faux car l'oxydant H+ est le seul oxydant faisant partie des réactifs, il va donc réagir ?

Pour la question 3 ( désole je ne sais pas comment faire de double flèche) :
2H+ + 2e- -> H2 et Sn + 2e- -> Sn2+

Pour la question 4 :
C = 1.00 mol/L
V = 0.50 L
n = 0.1 mol car il y a 2H+ donc j'ai multiplié par 2 sinon j'obtenais 0.5 mol

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 19:59

Zarkloz @ 25-10-2020 à 19:58

Désolé mais je ne vois pas en quoi ma réponse à la question 2 contredit celle faite à la question 1 où j'ai copié mot pour mot les définitions données dans votre lien. Pour revenir sur la question 2 je ne comprends pas en quoi c'est faux car l'oxydant H+ est le seul oxydant faisant partie des réactifs, il va donc réagir ?

Pour la question 3 ( désole je ne sais pas comment faire de double flèche) :
2H+ + 2e- -> H2 et Sn + 2e- -> Sn2+

Pour la question 4 :
C = 1.00 mol/L
V = 0.50 L
n = 0.1 mol car il y a 2H+ donc j'ai multiplié par 2 sinon j'obtenais 0.5 mol

0.05 mol et 0.05 L désolé pour l'erreur

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 21:05

Copié "mot pour mot dis tu ?

Dans le lien que je t'ai communiqué je lis :
Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électron(s), notés e-

Dans ta réponse du 25-10-20 à 18:57 je lis
Un oxydant est une espèce chimique qui cède un ou plusieurs électrons et un réducteur est une espèce chimique qui capte un ou plusieurs électrons.

Mais dans cette même réponse du 25-10-20 à 18:57 je lis
H+ est l'oxydant qui réagit ......................................................  en captant deux électrons.


J'en déduis que le "mot à mot" n'a pas la même signification pour toi et pour moi et qu'il en est de même pour le mot "contradiction"

Pour la question 3 : Rien de bien neuf, les deux demi-réactions sont toujours des captures d'électrons.

Question 4 : Il n'y a aucune raison pour calculer une quantité de matière à partir de la relation n = C * V de multiplier le résultat par quoi que ce soit d'autre.

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 21:34

Excusez moi tout d'abord d'avoir exagérer en utilisant mot pour mot, mais je voudrais savoir donc savoir si tout d'abord mes réponses aux questions 1 et 2 sont bonnes ( je rectifierai sur ma copie), pour la question 3 j'ai juste repris le modèle :  En écrivant les 2 demi-équations d'oxydoréduction, on obtient :

Ox1 + n e- -> Red1 (n est le nombre d'électron(s) capté(s)) ;
Red2 -> Ox2 + m e- (m est le nombre d'électron(s) cédé(s)).
Vous pouvez bien constatez que j'ai repris le modèle de votre lien

Enfin pour la question 4, le résultat est donc 0.05 mol ou 0.1 mol ?

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 22:39

Question 1:
D'après tes réponses (25-10-20 à 16:33 et 25-10-20 à 18:57) tu définis un
un oxydant comme étant  une espèce chimique qui cède des électrons et un réducteur comme une espèce chimique qui capte des électrons.
C'est faux.
Tu as (voir ici) [lien] inversé les deux définitions.

_______________________________________________________________________________________________

Question 2:        
L'ion H+ est bien l'oxydant. En effet l'équation bilan donnée par l'énoncé montre que deux ions H+ deviennent un molécule de H2 ce qui implique que chacun de ces deux ions ont capté un électron et se sont donc comportés comme des oxydants.

_______________________________________________________________________________________________

Question 3:        
D'accord avec toi pour la 1/2 réaction concernant l'oydant H+
2 H+(aq) +  2e-  =  H2(g)  
Les électrons qui sont captés par l'oxydant H+ apparaissent côté réactifs (à gauche du signe =)
Mais pas d'accord pour la 1/2 réaction concernant le réducteur (l'étain Sn) :
Sn(s)    Sn2+(aq)  +  2e-
Les électrons qui sont cédés par le réducteur Sn apparaissent côté produits (àdroite du signe =) ce qui n'est pas le cas dans tes réponses du 25-10-20 à 16:33 et du 25-10-20 à 19:58

_______________________________________________________________________________________________

Question 4:    
C = 1,00 mol / L
V = 50 mL = 0,05 L
n(H+) = 1,00 * 0,05 = 0,05 mol

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 22:56

Merci beaucoup pour votre aide à ces questions et je voudrais juste notifier que pour les demi-équations de la question 3 sur ma copie je mettrais des doubles flèches, le support numérique ne me le permet pas. Pour les 3 autres questions je tient à vous dire que je n'ai émis que des suppositions et que je crois très peu en la validité de celles-ci.

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 23:15

Question 5 :

L'énoncé précise que la totalité de l'acide réagit.
Cela implique que la quantité de matière en ion H+ introduite (0,05 mol) est entièrement consommée.
Puisque tu connais la quantité de matière consommée en ions H+ et que l'équation de la réaction est également connue, tu peux par celle des méthodes que tu as étudiée (il en existe plusieurs) en retirer la quantité de matière obtenue en ions Sn2+ et par suite calculer la concentration molaire ionique de cette espèce chimique.

Les questions 6 et 7 se traitent selon le même principe que la question 5

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 23:24

Merci pour ces informations mais pourriez vous s'il vous plaît me le montrez par des calculs car je ne comprends pas très bien comment retirer la quantité de matière obtenue en ions Sn2+. Merci d'avance

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 25-10-20 à 23:49

Une des méthodes possibles consiste à utiliser un tableau d'avancement.

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 09:26

Je suis désolé de vous dire cela mais je ne suis qu'au début du programme de première donc je pense pas avoir vu de méthodes pour retirer une quantité de matière

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 09:48

Bon.
On va essayer d'y réfléchir.

L'équation de la réaction, donnée par l'énoncé, est :
Sn   +  2H+   ->    Sn2+  +  H2

Cette équation peut se traduire en langage naturel par la phrase :
1 mole d'étain (Sn) réagit avec 2 moles d'ions H+ pour donner 1 mole d'ions Sn2+ et 1 mole de dihydrogène.

Grâce à cette équation bilan on connait les proportions ( en moles ) de réactifs et de produits qui sont consommés (pour les réactifs) et qui sont formés (pour les produits).
La question précédente t'a appris que 0,05 mol d'ions H+ ont été consommés.
Tu peux donc en déduire par un très simple et très banal calcul de proportionalité la quantité de matière qui s'est formée en ions Sn2+

Il n'y aura plus alors qu'à passer de la quantité de matière trouvée à la concentration en ions Sn2+

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 10:12

Dites moi si je m'égare une nouvelle fois, n = 1 * 0.05 * 2, et si mon calcul est bon je trouve qu'il y a eu la formation de 0.025 mol d'ions Sn2+
Ensuite pour calculer la concentration je fais : C = 0.025 * 0.5 ; C = 0.125 mol/L
Est ce bon ?

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 10:17

Zarkloz @ 26-10-2020 à 10:12

Dites moi si je m'égare une nouvelle fois, n = 1 * 0.05 * 2, et si mon calcul est bon je trouve qu'il y a eu la formation de 0.025 mol d'ions Sn2+
Ensuite pour calculer la concentration je fais : C = 0.025 * 0.5 ; C = 0.125 mol/L
Est ce bon ?

0.0125 mol/L pardon

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 10:55

Citation :
Ensuite pour calculer la concentration je fais : C = 0.025 * 0.5 ; C = 0.125 mol/L
Encore !


Je propose de rédiger la question 5 ainsi :
La question 4) a montré que 0,05 mol d'ions H+ avaient été introduits et consommés.
En langage mathématiques on écrira : n(H+) = 0,05 mol

L'équation de la réaction montre qu'il se forme deux fois moins d'ions Sn2+ que ce qui se consomme d'ions H+
n(Sn2+) = n(H+) / 2 = 0,05 / 2 = 0,025 mol

La concentration en ions Sn2+ s'obtient comme le rapport entre la quantité d'ions Sn2+ et le volume V de la solution.
[ Sn2+  ] = n(Sn2+)  /  V
Avec  n(Sn2+) = 0,025 mol
V = 50 mL = 50 . 10-3 L
[ Sn2+  ]= 0,025 / 50.10-3 = 0,5 mol/L

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 11:17

Merci. J'avais inverser la formule.
Donc pour la question 6, on a le nombres de moles et la masse molaire de l'étain qui est de 118.7 g/mol, je fais m = 118.7 * 0.5 ; j'obtiens donc 59.35g ce qui correspond à la masse d'étain qui a réagi dans cette transformation.
Enfin pour la question 7 je ne suis pas sûr du tout mais j'utiliserais la formule V = n * Vm ;
V = 0.5 * 24 et j'obtiens 12 L donc il y a un dégagement de 12 L de dihydrogène ; le résultat me semble énorme ce qui me met un doute

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 11:36

Non

D'après les explications déjà données :

Quantités de matière consommées:
En ions H+ :  n(H+) = 50 . 10-3 mol
En étain : n(Sn) = n(H+) / 2 = 25.10-3 mol

Quantités de matière produites:
En Sn2+ : n(Sn2+) = 25.10-3 mol
En H2 : n(H2) = 25.10-3 mol

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 11:56

Donc pour récapituler, la question 5 : En faisant un produit en croix on trouve qu'il y a eu la formation de 0.025 mol d'ions Sn2+ : n(Sn2+) = n(H+) / 2 = 0.5 / 2 = 0.025 mol. Pour calculer la concentration : C = n * V = 0.025 / 0.05 = 0.5 mol/L. La concentration molaire ionique des ions Sn2+ est donc 0.5 mol/L

La Question 6 : On a donc le nombre de mole ( 0.025 mol ) et la masse molaire (118.7 g/mol) on utilise la formule : m = M * n = 118.7 * 0.025 = 3 g (arrondi à l'unité près )

Pour la question 7 : On sait donc le volume molaire ( 24 l/mol) et le nombre de moles produites H2 ( 0.025 mol) On utilise donc la formule : V = Vm * n = 24 * 0.025 = 0.6 L
Il y a donc un dégagement de 0.6 L de dihydrogène H2

Cela est bon ?

Posté par
odbugt1
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 12:13

C'est bon !

Posté par
Zarkloz
re : Physique Chimie- une hsitoire d'étain 26-10-20 à 12:14

Merci beaucoup pour votre aide qui m'a été très utile et intéressante. Bonne continuation



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