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Niveau seconde
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Réaction du fer avec l'acide chlorhydrique.

Posté par
paulette11
16-03-14 à 17:35

Bonjour,

Pouvez-vous, s'il vous plaît ?

On mélange dans un tube à essai une masse m(De)i=1,5g de limaille de fer de symbole Fe(s) à l'état solide ainsi qu'un volume V(H+)i d'acide chlorhydrique (H+(aq)+Cl-(aq)) de concentration c(H+)i=0,1 mol.L-1.
A la fin de la réaction il s'est formé 2,2 ml de dihydrogène (H2(g)) ainsi que du chlorure de fer(II) de formule Fe2+(aq)+2Cl-(aq).

1. Écrire l'équation bilan de cette réaction chimique en vérifiant que le nombre d'éléments chimiques et la charge électrique se conservent. -> Fe(s) + 3H+(aq) + 2Cl-(aq) H2(g) + 2Fe2+(aq) + 2Cl-(aq) ?

2. Donner l'expression de la quantité de fer n(Fe)i à l'état initial en fonction de m(Fe)i et de la masse molaire du fer M(Fe) =55,8 g.mol-1 puis calculer sa valeur (en mol). -> n(Fe)i = m(Fe)i / M(Fe) 0,03 mol.

3. Donner l'expression de la quantité d'ion H+ à l'état initial, n(H+)i en fonction de V(H+)i et de c(H+)i puis calculer sa valeur numérique (en mol). -> n(H+) = c(H+)i x V(H+)i= 1.10-4 mol.

4. On rappelle la loi d'Avogadro-Ampère : le volume d'une mole de gaz est identique pour tous les gaz. A la température de 20°C, ce volume molaire vaut Vmol = 22,4L.
Donner l'expression de la quantité de dihydrogène à l'état final, n(H2)f en fonction du volume de dihydrogène apparu V(H2)f et de VMOL puis calculer sa valeur (en mol). -> après avoir chercher à plusieurs reprise, je n'arrive pas à trouver la solution.. Est-ce que quelqu'un pourrait m'aider ?

Merci d'avance !

Posté par
coriolan
re : Réaction du fer avec l'acide chlorhydrique. 16-03-14 à 17:55

bonjour,
sachant qu'on obtient Fe2+ ,il faut équilibrer:
Fe + H+ +Cl-   =Fe2+ +2 Cl-  +H2
on aura
Fe +2H+ + 2Cl- = Fe2+  + 2 Cl-  +H2

2)on te donne m(Fe) avec 2 chiffres significatifs.Tu dois exprimer n(Fe) avec 2 chiffres significatifs.
n(Fe)=1,5/55,8=2,7.10-2mol


3)n(H+)= C*V  ,mais tu as oublié de préciser V dans l'énoncé.


4)n(H2)= V(H2)/V(mol)     avec V en L  et V(mol) en L/mol  et n en mol

Posté par
paulette11
re : Réaction du fer avec l'acide chlorhydrique. 16-03-14 à 19:07

Pour la question 3, dans l'énoncé il n'y a rien écrit concernant V mais il y a un schéma où il y a écrit "ACIDE CHLORHYDRIQUE (1mL)" donc en le mettant en litres on obtient 0,001L et en le multipliant par 0,1 j'obtiens 1.10-4 mol.

Et pour la question 4, est-ce que L/mol est la même chose que mol/L ?

Posté par
coriolan
re : Réaction du fer avec l'acide chlorhydrique. 16-03-14 à 19:42

si un schéma t'indique V=1mL,c'est bon.

L/mol et mol/L ne sont pas équivalents

L/mol est une unité de volume par mole .Elle indique le nombre de litres d'un gaz  dans 1 mole de gaz. C'est le volume molaire qui dépend de la température et de la pression ,mais pas de la nature du gaz.

mol /L est une unité de quantité de matière  par litre .Elle indique le nombre de moles  dans 1L de solution  (ou de gaz) .C'est l'unité de concentration molaire .

Posté par
paulette11
re : Réaction du fer avec l'acide chlorhydrique. 16-03-14 à 20:36

Mais dans ces cas là, si on multiplie des L par des L/mol on obtient quand même le résultat en mol ?

Posté par
coriolan
re : Réaction du fer avec l'acide chlorhydrique. 17-03-14 à 10:55

Citation :
si on multiplie des L par des L/mol on obtient quand même le résultat en mol ?

non ,on aurait L2/mol
Dans l'exercice  on divise un volume (enL) par un volume molaire (en L/mol) .On obtient un résultat en mol.

j'ai écrit n=V/VM

Pour vérifier qu'on obtient bien un résultat en mol,j'écris  l'expression V/VM  avec les unités;On a
\frac{L}{\frac{L}{mol}}=\frac{L}{L}\times mol  =mol

Posté par
paulette11
re : Réaction du fer avec l'acide chlorhydrique. 21-03-14 à 18:42

Merci beaucoup pour votre aide !



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