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Niveau seconde
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tableau d avancement

Posté par Lola13310 (invité) 01-09-05 à 19:53

Salut, je ne sais pas faire cet exercice . En fait je sais pas pr la 1ere question et les autres questions j'ai pas trop réfléchis mais je sais pas non plus.

On introduit 3,0g de poudre d'aluminium ( formule : Al ; masse molaire : 27g.mol-1) dans 20mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration 1 mol. L-1 (cette solution contient 1,0 mole d'ion H+ et 1,0 mole d'ions Cl- par litre). On observe un dégagement de gaz dihydrogene.

1) Ecrire l'équation de la réaction responsable de la transformation.
2) Donner les quantités de matière des réactifs dans le mélange initial
3) Etablir un tableau descriptif du systeme au cours de la transformation chimique. On désigne x l'avancement de la réaction.
4) Calculer l'avancement maximal et en déduire le réactif limitant.
5) Calculer les masses des especes chimiques constituant le susteme final et le volume de gaz dihydrogene formé.

Donnée : volume molaire du dihydrogène : 24L.mol-1

Merci d'avance

Posté par
alfred15
re : tableau d avancement 01-09-05 à 22:09

Salut Lola

1) 6H^+  + 2Al   ----->   2Al^{3+}   +   3H_{2}

2) Quantité d'Al : nAl = m/M = 3/27 = 0,111 mol
   Quantité de H+ : nH+ = C.V = 1 * 0,2 = 0,2 mol
   Quantité de Cl- : idem 0,2 mol

3)  Al            H+        |  Al3+          H2
----------------------|--------------------------
    nAl           nH+      |    0             0
  nAl - x       nH+ - 3x |      x            3/2 x

4) Pour connaitre le récatif limitant, la question est de savoir si c'est Al ou H+ qui va s'épuiser en premier. H+ diminue 3 fois plus vite que Al (il faut 6H+ pour 2Al). On compare donc (nH+)/3 et nAl

(nH+)/3 = 0,067 mol
nAl = 0,111 mol

C'est donc H+ le récatif limitant

L'avancement maximal est donc tel que H+ est épuisé à la fin
nH+ - 3xmax = 0
xmax = nH+ / 3 = 0,067 mol

5) masses finales :

mAl = (nAl - xmax)*M = (0,111 - 0,067)*27 = ?
mCl- : le chlore n'a pas réagi, sa masse est donc la meme qu'au début
mH+ = 0 (réactif limitant donc épuisé)
VH2 = 24 * xmax/2 = ?

Je te laisse le soin de calculer les dernières valeurs.

J'espère que je n'ai pas commis d'erreur et j'invite toute personne qui passerais par là à vérifier quand même

Posté par
Skops
re : tableau d avancement 01-09-05 à 22:13

1) Je ne vois pas


2) La il y a une formule qui est

n=\frac{m}{M} avec \rm\{n=quantite de matiere\\m=masse en gramme\\M=masse molaire en g.mol^{-1}

3 et 4)

\rm\begin{tabular}{c|ccccccc}Equation chimique&&Al& &+& &HCl& -->&produit\\\hline Quantite de matiere dans l'etat initial(mol)&&n^iAl& &|&&n^iHCl&|&0&\\\hline Quantite de matiere au cours de la transformation(mol)&&n^iAl-x(mol)&&|&&n^iHCl-x(mol)&|&x&\\\hline Quantite de matiere a l'etat(mol) finale&&n^iAl-x_{max}&&|&&niHCl-x_{max}&|&x_m&\\\end{tabular}

La réaction s'arrete quand un des réactif n'est plus en assez grande quantité pour réagir avec l'autre.

Donc pour le determiner
\{n^iAl-x_1=0-->x_1=n^iAl\\n^iHCl-x_2=0-->x_2=n^iHCl

Le réactif limitant est la valeur de x la plus petite donc
Si x_1<x_2 alors x_1 est le réactif limitant et donc dans ce cas c'est l'aluminium.
Si x_1>x_2 alors x_2 est le réactif limitant et donc dans ce cas c'est l'acide chlorydrique.

Skops

Posté par Lola13310 (invité)re : tableau d avancement 02-09-05 à 15:16

merci j'ai compris sauf la 1ere question. Je voudrais savoir comment on fait pour trouver Al3+. Comment fait-on pour savoir que l'aluminium a 3 charges positives ?
Merci

Posté par Lola13310 (invité)re : tableau d avancement 02-09-05 à 16:19

ah je crois que j'ai trouvé parce que je comprend pas pourquoi Alfred , tu n'as pas mis les ions chlorure dans les réactifs ?
Pourquoi ca ne serait pas :
(H+ + Cl-) + Al H2 + ( Al + Cl- ) ?
Enfin, c'est juste une suggestion
  

Posté par
alfred15
re : tableau d avancement 06-09-05 à 12:38

La réaction que tu as écrite Lola n'est ni équilibrée au niveau des quantités de matière, ni au niveau des charges.

On peut déduire que les ions Cl- ne réagissent pas car c'est une réaction d'oxydo réduction. or les ions Cl- appartienent au couple Cl2/Cl-. Et il n'est pas stipulé qu'il y a un dégagement de dichlore. Les ions Cl- sont donc des ions dits "spectateurs".

Pour la charge III+ des ions Al, ça ne s'invente pas, il faut regarder dans des bouquins en recherchant les couples Redox.

En toute honneteté, je en crois pas m'être trompé sur la réaction (mais je ne suis pas infaillible )

A bientot

Posté par Lola13310 (invité)re : tableau d avancement 08-09-05 à 17:46

euh oui en effet tu avais raison! merci bcp



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