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Réaction et pression limite

Posté par
Liebe
04-09-11 à 12:51

Bonjour,

J'ai du mal à répondre à un exercice, voici l'énoncé :


Dans un erlenmeyer, on introduit 50 mL d'acide chlorhydrique de concentration 4 mol/L ainsi qu'un morceau de zinc. On bouche immédiatement l'erlen par un bouchon percé relié à un dispositif de mesure de pression.

Les valeurs de cette pression à différents instants sont :

t(s)0153045607590105120
p(hPa)989100310931107


On refait l'expérience avec 50 mL d'acide chlorhydrique mais de concentration 6 mol/L et on a :
t(s)0153045607590105120
p(hPa)988109814221460


Questions :

1. La réaction chimique entre le zinc et l'acide chlorhydrique est une réaction d'oxydoréduction au cours de laquelle le zinc est oxydé. Ecrire l'équation de cette réaction.

2. Déterminer par calcul, pour chaque expérience, la valeur limite vers laquelle évolue la pression sachant que les conditions exp sont :

masse zinc = 1g
temp = 20 °C
Volume gaz = 100 mL

Que peut on déduire de cette valeur de pression ?

_______________________________________________________________________



Pour 1. J'ai Zn + 2H+ = Zn2+ + H2

Zn + 2H3O+ -> Zn2+ + H2 + 2H2O


Pour 2. je bloque :

pV = nRT

j'ai :

T = 293,15 K
R = 8,31
V = 1,0 x 10-4 m3

et mon n, c'est quoi ? n = m/M avec 1g de zinc / 65,4 ??

Merci de votre aide

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 14:11

Salut !

1) ok

2) tu as le volume et la concentration... donc pour trouver n...

Posté par
Liebe
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 14:15

ok donc dans le premier cas je suis à

n = c x v

avec c = 6 et v = 0,05

donc n = 0,3 mol

et dans le deuxième n = 0,2 mol

mais après avec p = (nRT)/V je trouve des valeurs extrêmement grandes !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 14:15

Cad?

Posté par
Liebe
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 14:19

P = (0,3 x 8,31 x 293,5)/ 1x10-4 = 731955

P = (0,2 x 8,31 x 293,5)/ 1x10-4 = 4877970

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 14:37

Je ne trouve pas les mêmes résultats que toi... Tu peux vérifier stp?

Et des résultats de pression autour de 104/5/6 ce n'est pas aberrant en Pa... Convertis ensuite en hPa ou en bars et tu verras.

Surtout qu'ici tu as un nombre conséquent de mols du fait de la concentration très élevée

Posté par
Liebe
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 14:54

J'ai 738229,5 et 4872153

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 15:08

Pour P1 j'ai 7,3.106 Pa soit 73 bars

Pour P2 j'obtiens bien comme toi, cad 4,9.106 bars

N'oublie pas les unités lorsque tu énonces tes résultats

Posté par
Liebe
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 15:43

Ce qui me pose problème en fait c'est bien la question, puisque je ne comprends : " Que peut on déduire de cette valeur de pression ? " Pourquoi CETTE et pas CES ? Je pensais qu'on devait trouver la même valeur.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction et pression limite 04-09-11 à 17:04

Tu as toutes les valeurs qui sont fixées sauf n qui varie, donc P varie forcément...

Et si tu relis bien le début de la question, il n'y a rien d'aberrant

Posté par
122155
re : Réaction et pression limite 05-09-11 à 23:45

[b]salut:
j'ai un petit complément.
on a : P(H2)=Po+P             P :étant la pression mesurée et indiquée ds le tableau.
donc : P(H2)V = n.R.T  s'écrit :
                           (Po+P).V= n(H2).R.T
et d'après le tableau d'avansement:1ère exp.
Zn                   +      2H3O+      ->     Zn2+    +    H2 + 2H2O
15.10-3          0,2                0             0     --
15.10-3-x         0,2-2x            x             x     --

  n(H2)=x
si H3O+ est limittant   0,2-2xmax=0   => xmax=0,1mol
si H2 est limittant    15.10-3-xmax=0   =>  xmax = 15.10-3

d'ou H2 est limittant .
2ère exp.

Zn                   +      2H3O+      ->     Zn2+    +    H2 + 2H2O
15.10-3          0,3                0             0     --
15.10-3-x         0,3-2x            x             x     --

si H3O+ est limittant   0,3-2xmax=0   => xmax=0,15mol
si H2 est limittant    15.10-3-xmax=0   =>  xmax = 15.10-3

d'ou H2 est limittant .
ds les deux exp. on constate que H2 est le réactif limittant .

donc : Po+Pmax= xmax .R.T/V         ==>  Pmax= xmax .R.T/V -Po  
                         ......



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