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Réaction d'oxydoréduction

Posté par
Physical111
27-02-20 à 20:40

Bonsoir à tous
-j'ai un petit exercice merci beaucoup d'avance
Dans 100 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,10 mol/L, on plonge un objet de
masse m=227mg d'un alliage d'argent et d'aluminium contenant 186,5mg d'argent.
1- Une réaction chimique se produit. Laquelle ?
2- Ecrire l'équation-bilan en mettant en évidence le phénomène d'oxydo-réduction.
3- Calculer le volume de dihydrogène dégagé, mesuré dans les conditions normales de température et de pression.
4- Quels sont les ions présents en fin de réaction ? Calculer leurs concentrations.
Merci beaucoup à vous.

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 27-02-20 à 20:51

1)la réaction chimique qui se produit est
alliage d'aluminium et d'argent
2)acide chlorhydrique HCL(H++Cl- et Al3+et Ag+
Mais est-ce que vous pouvez me donner une petite indication s'il vous plaît pour les réactifs et les produits ?
Merci beaucoup à vous

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 27-02-20 à 23:22

Bonsoir,

La solution d'acide chlorhydrique contient des ions H+ et des ions Cl-
Les ions Cl- sont inactifs vis à vis des métaux, ils sont présents, mais ne participent pas à la transformation chimique. On ne les écrira pas dans l'équation bilan.

Les ions H+ réagissent avec l'Aluminium, mais pas avec l'Argent.
Il en résulte que la transformation chimique qui se produit concerne les ions H+ et le métal Aluminium qui sont donc les réactifs.
L'Argent est présent, mais ne réagit pas.

Il s'agit d'une réaction d'oxydo réduction.
Les couples concernés sont :
H+ / H2 et
Al3+ / Al

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 29-02-20 à 22:03

Bonsoir ;
Merci beaucoup de m'avoir répondu;
2H++2e-H2
Et
Al   Al3++3e-
Multipliez le premier par 3 et la 2ème par 2
On obtient ;
6H++2Al 3H2+2Al3+
Merci beaucoup à vous

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 01-03-20 à 00:28

C'est exact, mais pour être plus précis on écrira plutôt :

2 Al(s) + 6H+(aq)   2 Al3+(aq) + 3H2 (g)

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 02-03-20 à 13:39

Bonjour ;
Pour la Q°3)
On utilise la loi des gaz parfait;
P*V=nRT
n=C.V=0,10*100*10-3=10-2mol
V=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{10^-2 *8,31*273,15}{101325}=2,24*10^-4 m³=2,24*10-1 L

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 02-03-20 à 14:34

On peut en effet utiliser la loi des gaz parfaits.
On peut aussi, si on le connaît, utiliser le volume molaire des gaz dans les conditions normales de température et de pression (Vm = 22,4L/mol)

Mais il demeure une interrogation.
Tu utilises la valeur de 10-2 mol pour la quantité de matière de H2
Or cette quantité de matière n'est pas celle du dihydrogène formé : C'est celle des ions H+ introduits et ce n'est pas du tout la même chose.

Je te conseille d'établir un tableau d'avancement avec lequel tu pourras calculer la véritable quantité de dihydrogène formée et par suite son volume.

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 03-03-20 à 19:05

Bonsoir ;
Merci beaucoup de m'avoir répondu
Mais comment calculer la quantité de matière de l'aluminium
n=m/M=\dfrac{(227-186,5)*10^-3}{27}=0,001481=1,481*10^-3mol

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 03-03-20 à 19:14

J'ai trouvé :

ni(Al) = \dfrac{(227-186,5)*10^-3}{27}=1,5.10^{-3} mol

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 03-03-20 à 19:35

Bonsoir ;
Désolée j'ai oublié d'arrondir le nombre.
Voici mon tableau d'avancement ;Réaction d\'oxydoréduction
Si H+ est le réactif limitant ;
Alors 10-2 -2xmax=0
xmax=5*10-3mol
Si Al es le réactif limitant alors
1,5*10-3-2xmax=0
xmax=7,5*10-4mol
D'où le réactif limitant est Al
Xmax=7,5*10-4mol

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 03-03-20 à 19:40

D'où n(H2)=3xmax=
2,25*10-3mol

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 03-03-20 à 20:05

Citation :
Désolée j'ai oublié d'arrondir le nombre.

Je n'ai rien arrondi. J'ai trouvé que ni(Al) était exactement égal à 1,5.10-3 mol



Attention, tu as mal recopié l'équation bilan dans ton tableau d'avancement.
Cela ne t'a pas empêchée de trouver le réactif limitant (Al), l'avancement maximal (7,5.10-4 mol) et la quantité de matière de dihydrogène obtenue (2,25.10-3 mol)

Il ne te reste plus qu'à calculer le volume correspondant soit en utilisant le volume molaire des gaz
(Vm = 22,4L/mol) soit si tu le préfère la loi des gaz parfaits.

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 03-03-20 à 20:16

Citation :
"Désolé"e  
désolé encore ,faite d'orthographe
V=\dfrac{n R T}{P}=\dfrac{2,25*10^-3*8,31*273,15}{101325}=5,04*10^-5 m^3=5,04*10^-2 L

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 03-03-20 à 20:31

Est ce que les ions présent à la fin de la réaction est Al3+ ?
Merci beaucoup à vous

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 03-03-20 à 23:28

3 catégories d'ions sont susceptibles d'être présents en fin de réaction.

a) Les ions produits par la réaction.
b) Les ions en excès qui n'ont donc pas réagi.
c) Les ions "spectateurs" qui n'ont pas réagi mais qui sont restés présents.

A toi de les identifier dans ton exercice.

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 04-03-20 à 11:54

Bonjour à tous ;
Les ions présent à la fin de la réaction ;
Cl- et Ag+ et Al3+ ?

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 04-03-20 à 12:15

Cl-  :  Oui, ce sont les ions spectateurs qui, bien que présents, n'ont pas participé à la transformation chimique.

Ag+ :  Non, le métal Argent (solide) n'a pas réagi et il n'y a donc pas eu de production d'ions Ag+

Al3+  : Oui, puisque la réaction produit ces ions à partir du métal Aluminium (solide)

Restent les ions en excès : Ils ont réagi, mais comme ils ne sont pas le réactif limitant il en reste une fois la réaction terminée.
Qui sont ils ?

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 04-03-20 à 17:40

Bonjour ;
On a acide chlorhydrique HCL [H3O++ Cl-) ou (H++Cl-)
Les ions en excès est Ag+? qui a pas réagi et H+ qui a pas le réactif limitant mais il a réagi

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 04-03-20 à 18:10

Au sujet de Ag+ :
Lire mon post du 04-03-20 à 12:15
Je le répète ici : En fin de réaction il n'y a pas d'ions Ag+ dans la solution.
Pourquoi ?
Parce que les 186,5 mg d'argent métallique solide contenus dans l'alliage n'ont pas réagi.
On les retrouve intacts : La transformation de Ag en Ag+ n'a pas eu lieu.

Au sujet de H+ :
Ton tableau d'avancement montre la présence de H+ à l'état initial
Comme c'est l'argent qui est le réactif limitant, cela signifie qu'il reste des ions H+ (en excès) à l'état final.

La liste des ions présents en fin de réaction est donc  : ......................................................

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 04-03-20 à 18:18

La liste des ions présents à la fin de la réaction ;
Cl-;;Al3+;;H+

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 04-03-20 à 18:27

Exactement !

Attention, pour calculer leurs concentrations tu devras utiliser les résultats de ton tableau d'avancement et je te rappelle qu'il est partiellement faux car tu as mal recopié l'équation bilan ce qui entraîne ensuite des erreurs à l'état intermédiaire et à l'état final.

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 05-03-20 à 19:19

Bonsoir ;
[Al3+]=\dfrac{n}{V}=\dfrac{2x_m_a_x}{V}=\dfrac{1,5*10^{-3}}{100*10^{-3}}=0,015=1,5*10^{-2}
mol/L.
[H+]=\dfrac{10^-2 -2x_m_a_x}{100*10^-3}=\dfrac{10^{-2}-(2*7,5*10^{-4})}{100*10^{-3}}=8,5*10^{-2}mol/L
La concentration de Cl- est ce que vous pouvez me donner une petite indication s'il vous plaît.

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 05-03-20 à 19:42

[Al3+]  :  Oui, mais sans unité ce résultat ne vaut pas grand chose.

[H+] : Faux car tu n'as pas tenu compte de mes avertissements du du 03-03-20 à 20:05 et du 04-03-20 à 18:27

[Cl-] = n(Cl-) / V
n(Cl-) est le même à l'état initial et à l'état final puisque cet ion ne participe pas à la transformation chimique.

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 05-03-20 à 20:12

Bonsoir ;
Je vois que
[H+]=2c
[Cl-]=c

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 05-03-20 à 20:19

Merci de t'expliquer car moi "je ne vois pas que ...."

Rappel qui devrait t'être utile : 2 Al(s) + 6H+(aq)   2 Al3+(aq) + 3H2 (g)

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 05-03-20 à 20:31

Merci beaucoup pour votre indication ;

[H+]=\dfrac{10^-2 -6x_m_a_x}{100*10^-3}=\dfrac{10^{-2}-(6*7,5*10^{-4})}{100*10^{-3}}=5,5*10^{-2} mol/L

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 05-03-20 à 20:47

OK pour [H+]

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 05-03-20 à 21:17

Bonsoir ;
Pour [Cl-]=C=0,1mol/L
-puisque la solution d'acide chlorhydrique
(H++Cl-) est de concentration 0,1mol/l
Et  :
[H+]=5,5*10-2
mol/L
Alors [Cl-]=0,1-
(5,5*10-2)=4,5*10-2
mol/L

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 05-03-20 à 21:21

Non.
Les ions Cl- ne participent pas à la réaction.
Il y en a autant à la fin qu'au début.

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 06-03-20 à 00:08

Bonsoir ;
Est ce que ça vous dire qu'il reste le même
[Cl-]=C
Ou bien il est nulle ou bien est égal à [H+]

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 06-03-20 à 09:35

A l'état initial on a bien :  [H+] = [Cl-] = C
mais au cours de la transformation chimique H+ est consommé alors que Cl- ne l'est pas.
Conclusion ?

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 07-03-20 à 16:33

Bonjour ;
"Cl- ne l'ai pas" est ce que ça vous dire que
[Cl-]=0

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 08-03-20 à 19:30

Bonsoir ;
S'il vous plaît est ce qu'il y a une réponse ?

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 08-03-20 à 19:53

Il n'y a pas une mais 5 réponses :
Toutes disent la même chose.
Merci de les lire !

27-02-20 à 23:22
04-03-20 à 12:15
05-03-20 à 19:42
05-03-20 à 21:21
06-03-20 à 09:35

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 08-03-20 à 22:17

Bonsoir ;
[Cl-]=n(Cl-)/V=xmax/V
[quantité de matière initiale est nulle puisqu'il est pas réagi)
[Cl-]=\dfrac{7,5*10^{-4}}{100*10^{-3}}=7,5*10^{-3}
mol/L
Merci beaucoup à vous

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 08-03-20 à 23:05

Non.

Que vaut n(Cl-) avant la réaction ?
ninitial (Cl-)=  .............

Que vaut n(Cl-) après la réaction ?
Voir mon post du 05-03-20 à 21:21
nfinal(Cl-)= = .............

Conclusion : [Cl-]final = ..................

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 09-03-20 à 09:08

Bonjour ;
ni(Cl-)=C.V=0,10*100*10-3=10-2 mol
C'est le même que Cl- non ?
Merci beaucoup à vous

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 09-03-20 à 10:19

Mais oui !

ni(Cl-) = C*V = 0,10 * 100.10-3 = 10-2 mol

Cl- ne réagit pas mais reste présent ! donc :
nf(Cl-) = ni(Cl-) = 10-2 mol

[Cl-] = .......................

Posté par
Physical111
re : Réaction d'oxydoréduction 09-03-20 à 13:43

Bonjour ;
Merci beaucoup de m'avoir répondu ;
[Cl-]=\dfrac{10^{-2}}{100*10^{-3}}=10^{-1}mol/L

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 09-03-20 à 15:53

Cette fois nous y sommes !

Si on récapitule les résultats :
[Al3+] = 1,5.10-2 mol/L
[H+] = 5,5.10-2 mol/L
[Cl-] = 1,0.10-1 mol/L

On peut constater que, comme c'était prévisible, la solution est électriquement neutre car :

3*[Al3+] + [H+] = [Cl-]

Posté par
OmarLab05
re : Réaction d'oxydoréduction 16-09-21 à 15:06

odbugt1 @ 09-03-2020 à 15:53

Cette fois nous y sommes !

Si on récapitule les résultats :
[Al3+] = 1,5.10-2 mol/L
[H+] = 5,5.10-2 mol/L
[Cl-] = 1,0.10-1 mol/L

On peut constater que, comme c'était prévisible, la solution est électriquement neutre car :

3*[Al3+] + [H+] = [Cl-]
odbugt1 @ 27-02-2020 à 23:22

Bonsoir,

La solution d'acide chlorhydrique contient des ions H+ et des ions Cl-
Les ions Cl- sont inactifs vis à vis des métaux, ils sont présents, mais ne participent pas à la transformation chimique. On ne les écrira pas dans l'équation bilan.

Les ions H+ réagissent avec l'Aluminium, mais pas avec l'Argent.
Il en résulte que la transformation chimique qui se produit concerne les ions H+ et le métal Aluminium qui sont donc les réactifs.
L'Argent est présent, mais ne réagit pas.

Il s'agit d'une réaction d'oxydo réduction.
Les couples concernés sont :
H+ / H2 et
Al3+ / Al
odbugt1 @ 27-02-2020 à 23:22

Bonsoir,

La solution d'acide chlorhydrique contient des ions H+ et des ions Cl-
Les ions Cl- sont inactifs vis à vis des métaux, ils sont présents, mais ne participent pas à la transformation chimique. On ne les écrira pas dans l'équation bilan.

Les ions H+ réagissent avec l'Aluminium, mais pas avec l'Argent.
Il en résulte que la transformation chimique qui se produit concerne les ions H+ et le métal Aluminium qui sont donc les réactifs.
L'Argent est présent, mais ne réagit pas.

Il s'agit d'une réaction d'oxydo réduction.
Les couples concernés sont :
H+ / H2 et
Al3+ / Al

Posté par
OmarLab05
re : Réaction d'oxydoréduction 16-09-21 à 15:09

salut !
Pouvez-vous m'expliquer pourquoi l'argent ne réagit-il pas avec H+ ?

Posté par
odbugt1
re : Réaction d'oxydoréduction 16-09-21 à 16:43

Bonjour,

Certains métaux ( on dit d'eux qu'ils sont nobles ) ont la faculté de défendre trop bien leurs électrons pour qu'ils les cèdent aux ions H+
Dans ce cas la réaction métal / ion H+ n'a pas lieu
Exemple de métaux nobles :  Au, Pt, Ag, Cu

Les autres métaux ne résistent pas à la gloutonnerie en électrons des ions H+
C'est le cas de l'Aluminium :
2 Al(s) + 6 H+(aq)  -->  2 Al3+ + 3H2

Posté par
OmarLab05
re : Réaction d'oxydoréduction 16-09-21 à 16:56

Merci beaucoup



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