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stoéchiométrie et quantité de produit
Bonjour,
pourriez vous vérifier que mes calculs sont corrects au sujet de cet exercice ? les réponses que j'ai cherchées sont en rouge.
merci a vous 
1. L'équation bilan de la combustion du fer dans l'oxygène s'écrit : 3 Fe(s) + 2 O2(g) -> Fe3O4(s)
a. Quelle quantité (en mol) de dioxygène est nécessaire pour faire réagir 100 mol de fer ? réponse : 66,7 mol de O2
Si la réaction est totale, quelle quantité (en mol) de produit obtiendra-t-on ?33,3 mol de magnétite Fe3O4
b. Dans un flacon de 1,00 L contenant uniquement du dioxygène dans les conditions normales de température et de pression, on introduit 3,74 g de fer (chauffé à incandescence). La réaction précédente se fait.
i. Les proportions stœchiométriques de la réaction sont-elles respectées ? Sinon, quel est le réactif limitant ? réponse : on trouve avec la loi de gaz parfaits 0,04 mol de O2 et 0,067 mol de fer, donc les proportions ne sont pas respectées ( on devrait avoir 0,04 mol de O2 pour 0,060 mol Fer, donc le réactif limitant est le dioxygène O2
ii. Quelle masse de magnétite (Fe3O4) devrait-il se former si la réaction est totale ?
m=n*M avec n le nombre de mol divisé par 2 (pour respecter la stoechiométrie )du réactif limitant soit le dioxygène O2 donc 0,04/2*(55,8*3+16*4) = 4,6 g de magnétite
Bonsoir,
Si tu n'as pas encore reçu de réponse c'est que tu n'as pas détaillé tes pistes de résolution, ce qui fait perdre énormément de temps au correcteur pour refaire les calculs ...
3 Fe(s) + 2 O2(g) -> Fe3O4(s)
1. Si on considère qu'on se trouve dans les proportions stoechiométriques :
ni(Fe) - 3 xmax = 0 <=> xmax = ni(Fe)/3 = 100/3 = 33,3 mol
donc ni(O2) - 2xmax = 0 => ni(O2) = 2xmax = 66,7 mol.
Et nf(Fe3O4) = xmax = 33,3 mol
Remarque : indice i pour désigner la quantité de matière initiale et f pour finale.
2. ni(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 3,74/55,9 = 0,0669 mol (3 chiffres significatifs)
ni(O2) = V/Vm = 1,00/24,0 = 0,0417 mol (Vm = volume molaire = 24,0 L/mol dans les conditions normales de pression et de température)
En supposant qu'on se trouve dans les conditions stoechiométriques :
ni(Fe)/3 = 0,0223 mol
ni(O2)/2 = 0,0209 mol
On ne retrouve pas le même avancement final, ce n'est donc pas le cas, on prend donc le plus petit des avancement, xmax = 0,0209 mol, c'est donc le dioxygène qui est le réactif limitant.
3. Il se forme dans ces conditions nf(Fe3O4) = xmax = 0,0209 mol
donc mf(Fe3O4) = nf(Fe3O4)*M(Fe3O4) = 0,0209*231,7 = 4,84 g => tu as fait une erreur sur la masse molaire du fer (55,9 g/mol)
avec M(Fe3O4) = 3M(Fe) + 4M(O) = 3*55,9 + 4*16,0 = 231,7 g/mol
Bonsoir
Désolé pour ceci la prochaine fois je détaillerai un maximum
Merci beaucoup pour votre aide
Bonne soirée
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