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Suivi transformation chimique 2
etudiantilois
Bonsoir à tous (et bonne année !),
J'ai 2 questions : pourriez-vous y répondre s'il vous plait ? Merci.
Je n'arrive pas à répondre à la deuxième question de l'exercice suivant :
***Enoncé premier exercice supprimé***
Deuxième question :
Je ne suis pas sûr de moi dans cet exercice. Pourriez-vous me dire si mes réponses sont justes ?
Exercice :
Une technique de soudure de rails de chemin de fer consiste à produire du fer, en utilisant une transformation chimique. Cette technique est appelée l'aluminothermie. L'équation chimique associée à la transformation est la suivante :
Fe2O3 (s) + 2 Al (s) => Al2O3 (s) + 2 Fe (s)
On dispose d'une quantité de matière d'oxyde de fer n(Fe2O3)i=1,00 mol
1. Quelle quantité de matière d'aluminium faut-il pour que les réactifs soient dans les proportions st?chiométriques ?
Ce que j'ai fait :
n(Al)-2xmax=n(Fe2O3)-xmax=0
n(Al)-2xmax=1-xmax=0
donc xmax=1 mol
ainsi n(Al)-2=0
donc n(Al) = 2 mol
2. Calculer alors la masse totale des réactifs.
m=n*M donc m(Al)i=2*27=54 g.
et m(Fe2O3)i=1*160=160 g.
Masse totale = m(Al)i+m(Fe2O3)i=54+160=214 g.
3. Dresser un tableau permettant de suivre l'évolution du système chimique au cours de la transformation en utilisant l'avancement. Déterminer la valeur de l'avancement maximal et réaliser un bilan de matière à l'état final.
Fe2O3 + 2 Al =>Al2O3 + 2Fe
État initial | 1 | 2 | 0 | 0
État intermédiaire | 1-xmax |2-2xmax | xmax |2xmax
État final | 0 | 0 | 1 | 2
4. Calculer la masse totale des produits formés. La masse du système a-t-elle changé au cours de la transformation ?
m=n*M donc m(Al2O3)f=n(Al2O3)f*M(Al2O3)=1*102=102 g
m(Fe)f=n(Fe)f*M(Fe)=2*55,8=111,6 g
Masse totale = m(Fe)f+m(Al2O3)f (les indices sont-ils bons ?)
Masse totale = m(Fe)f+m(Al2O3)f=102+111,6=213,6 g
Or, la masse totale des réactifs était de 214 g.
Donc elle n'a pas changé. (Comment dire que 213,6 g et 214 g sont des valeurs pratiquement égales ?
___
Merci et bonne année !
***Edit gbm :
- message dupliqué ;
- merci de respecter les règles rappelées dans le topic [A LIRE AVANT D'AGIR]***
Re,
Fe2O3 (s) + 2 Al (s) => Al2O3 (s) + 2 Fe (s)
1. Dans les proportions stoechiométriques :
ni(Fe2O3)/1 = ni(Al)/2 (on divise chaque terme par son coefficient stoechiométrique)
<=> ni(Al) = 2.ni(Al2O3) = 2,00 mol (attention aux chiffres significatifs !)
--> TB !
2. TB !
Attention à la rédaction cependant : commence d'abord par mener ton calcul littéral jusqu'au bout puis finir par l'application numérique
3. TB !
4. Même remarque ici pour la rédaction, pas d'applications numériques intermédiaires, car ça peut "fausser" le calcul final au niveau des chiffres significatifs
=> cela pourrait expliquer ta légère différence entre la masse totale des réactifs et la masse totale des produits.
Je te rappelle que lors d'une transformation chimique il y a conservation de la matière.
Merci pour cette réponse.
1. Du coup quelle méthode faut-il choisir ? Quelle est la meilleure ?
2. OK.
3. OK.
4. Que signifie "pas d'applications numériques intermédiaires" ? Où se trouvent-elles dans mes calculs ?
1. Etant donné que l'énoncé te demande le tableau d'avancement après cette question, je pense que c'est ma méthode qui est à privilégier.
2, 3. OK
4. Exemple sur la question 2.
La masse totale en réactifs est la somme des masses de chaque réactifs :
Masse totale = m(Al)i+m(Fe2O3)i
or par définition de la quantité de matière :
m(Al) = n(Al) x M(Al) et m(Fe2O3) = m(Fe2O3) x M(Fe2O3) = m(Fe2O3) x [2M(Fe) + 3M(O)]
Finalement,
Masse totale = n(Al) x M(Al) + m(Fe2O3) x [2M(Fe) + 3M(O)]
Application numérique : ...
Voilà comment il faut rédiger 
Merci pour ces réponses précises.
En fait, je n'ai pas compris le principe des proportions stœchiométriques.
Ici, peut-on dire que :
n(Fe2O3)=n(Al)/2=n(Al2O3)=(nFe)/2 ?
J'aurais besoin d'une leçon à propos des proportions stœchiométriques.
Oui c'est absolument ça !
Mais ce résultat tu le retrouves dans ton tableau d'avancement :
état maximal dans les proportions stoechiométriques :
ni(Fe2O3) - xmax = 0 <=> xmax = ni(Fe2O3)
ni(Al) - 2 xmax = 0 <=> xmax = ni(Al)/2
puis pour les produits :
nf(Al2O3) = xmax <=> xmax = nf(Al2O3)
nf(Fe) = 2xmax <=> xmax = nf(Fe)/2
Par égalité des xmax, on retrouve bien dans les proportions stoechiométriques :
ni(Fe2O3)=ni(Al)/2=nf(Al2O3)=nf(Fe)/2
indice i = initial
indice f = final
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