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Réaction de synthèse d'une espèce colorée
Bonsoir à tous,
Dans mon DM de physique-chimie sur la synthèse d'espèces colorées, je suis compètement bloqué avec mon camarade binôme. Nous avons en classe reproduit la synthèse d'une espèce colorée : l'indigo, grâce à 3 réactifs : l'hydroxyde de sodium, 2-nitrobenzaldéhyde et l'acétone.
Nous avons obtenu l'équation bilan de la réaction suivante :
2C7H5O3N + 2C3H6O + 2HO- → C16H10N2O2 + 2C2H3OO- + 4H2O
Les questions de l'exercice sont ensuite les suivantes :
Déterminer :
1. Le nombre de moles de 2-nitrobenzaldéhyde contenues dans les 0,30 g utilisés pour la synthèse.
Nous avons trouvé : n = 1,99 x 10-3 mol.
2. Le nombre de moles contenues dans 5 mL d'acétone.
Nous avons trouvé : n = 6,8 x 10-2 mol.
3. Le nombre de moles contenues dans 4,0 mL d'une solution d'hydroxyde de sodium. Donnée : c = 2,0 mol.L-1
Nous avons trouvé : n = 8 x 10-3 mol.
Les questions où nous sommes bloqués :
4. Compare les coefficients stoechiométriques de chacun des 3 réactifs (avec l'équation ci-dessus), et déduis-en s'ils sont consommés dans les mêmes proportions ou pas.
Je remarque que les trois réactifs ont le même coefficient (2), mais comme ils n'ont pas la même quantité de matière, j'en déduirais qu'ils ne sont pas consommés dans les mêmes proportions ?
5. Identifie le réactif parmis ces 3 qui sera entièrement consommé avant les autres (= réactif limitant).
Je ne vois vraiment pas comment faire. J'ai fait quelques recherches, je trouve beaucoup de choses en rapport avec un "tableau d'avancement" des réactifs, mais je ne sais pas comment l'établir et en extraire les informations...
6. Si 2 moles de 2-nitrobenzaldéhyde sont consommées, combien de moles d'indigo sont synthétisées (utiliser équation ci-dessus) ?
7. Déduis le nombre maximal de moles d'indigo qu'on pourrait obtenir lors de cette synthèse.
8. Détermine la quantité d'indigo réellement obtenue lors de la synthèse, à partir de la masse mesurée.
9. Détermine le rendement de cette synthèse, et commente la validité du résultat obtenu.
Données :
R = masse (ou quantité) d'indigo obtenu/masse (ou quantité) maximale d'indigo attendue.
Voilà tout. J'espère que quelqu'un pourra nous amener quelques pistes... Je vous remercie !
Bonsoir,
4. Les nombres stœchiométriques te disent que pour 2 moles de C7H5O3N consommé, on a aussi 2 moles des deux autres réactifs consommés, donc si, les trois réactifs sont bien consommés en proportion égale. Les quantités de matières initiales ne sont pas identiques par contre, donc à la fin de la réaction, il restera certains réactifs, mais ça n'empêche pas que tous soient consommés dans les mêmes proportions 
.
5. Pas besoin de tableau d'avancement. Tu sais que tous sont consommés dans les mêmes proportions. Le réactif limitant est donc celui dont on a introduit la plus faible quantité de matière.
6. Regarde le nombre stoechiométrique de l'indigo.
7. Il faut utilisé la question 6 et la quantité de matière du réactif limitant.
8. Quelle formule te lit la quantité de matière, la masse et la masse molaire d'une espèce ?
Merci pour votre réponse ! Voilà ce que j'ai fait :
5.
- 2-nitrobenzaldéhyde : n = 1,99 x 10-3 mol.
- Acétone : n = 6,8 x 10-2 mol.
- Hydroxyde de sodium : n = 8 x 10-3 mol.
Donc le réactif limitant est le 2-nitrobenzaldéhyde car sa quantité de matière est la plus faible.
6. Le coefficient stoechiométrique de l'indigo est 1 celui du 2-nitrobenzaldéhyde est 2. J'en déduis qu'1 mole d'indigo est consommée.
7. Je sais que pour le 2-nitrobenzaldéhyde : n = 1,99 x 10-3 mol. Je divise par 2, j'obtiens 9,95 x 10-4 mol.
8. J'applique n = m/M.
Et je voulais demander égalemment pour la question 9, la masse d'indigo obtenue est celle que j'ai trouvée en classe ? Et donc la masse maximale d'indigo attendue, dois-je la calculer avec la formule m = nxM, je trouve 0,26 g. Mon rendement fait R = 0,28/0,26 = 1,07. Je pense avoir fait une erreur quelque part :S
Pour la 9., oui, tu dois prendre la masse de l'indigo trouvé en classe.
Par contre, c'est bizarre d'obtenir un rendement supérieur à 1 .. Mais je ne vois pas où serait le problème, j'obtiens les même résultats.
Peut-être une erreur de mesure lors de la pesée de la mase d'indigo obtenu ? :/
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