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tableau d'avancement, réactifs limitant etc.
Bonjour ! j'ai un exercice de physique sur les bilan de matières. je bloque sur une ou deux questions, je vous met tout l'énoncé:
On plonge un morceau de cuivre, de masse m1 = 63.5 g dans V= 250mL d'une solution incolore de nitrate d'argent (Ag+(aq) + NO3-(aq)), de concentration C=9.0E-1 mol/L (0.90 mol/L)
Donnee: masse molaires: MAg = 108.0 g/mol ; MCu = 63.5 g/mol
1) équilibrer l'équation bilan:
Cu(s) + Ag+(aq) = Cu2+(aq) + Ag(s)
1)solution:
Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)
2) expliquer la coloration progressive de la solution
2) solution: ???
3) Présentez le tableau d'avancement
3) solution:
n(Cu) = ?
n=m/M
n=63.5/63.5
n= 1
n(Ag) = ?
n=C*V
n=0.250*0.90
n=0.225
| etat | Avancement | Cu(s) | 2Ag+(aq) | Cu2+(aq) | 2Ag(s) |
| initial | 0 | 1 | 0.225 | 0 | 0 |
| inter | x | 1-x | 0.225-2x | x | 2x |
| Final | Xmax | 1-Xmax | 0.225-2Xmax | Xmax | 2Xmax |
| Final bis | 0.1125 | 0.8875 | 0 | 0.1125 | 0.225 |
Si Cu est le reactif limitant: nf(Cu)=0 ; 1-Xmax=0 ; Xmax = 1
Si Ag+ est le reactif limitant: nf(Ag+)=0 ; 0.225-2Xmax=0 ; Xmax=0.1125
Le réactif limitant est Ag+ avec Xmax = 0.1125 mol.
4) Pour un avancement x la réaction, la masse d'argent obtenue vaut m=7.0g.
En vous referant au tableaud'avancement, calculer x et en deduire les concentrations effectives en ions Cu2+ et Ag+, ainsi la masse de metal cuivre restante
4) solution: ????
5) Quelle masse m1 de cuivre aurait-il fallu pesez pour que le mélange des reactifs soit réalisé dans les proportions stoechiometriques ?
5) solution: ?????
Voila, les questions avec des "???" c'est que je ne sais pas : merci de m'aider !
Bonjour,
je pense pouvoir t'aider en partie ...
2) expliquer la coloration progressive de la solution
De quelle couleur sont les molécules en solution qui se forment pendant la réaction ?
4) Pour un avancement x la réaction, la masse d'argent obtenue vaut m=7.0g.
En vous referant au tableaud'avancement, calculer x et en deduire les concentrations effectives en ions Cu2+ et Ag+, ainsi la masse de metal cuivre restante
Tu calcules la masse de 0.225 mol d'Ag et tu fais un produit en croix pour avoir m=7.0g. en mol , tu auras x
Pour en deduire les concentrations effectives en ions Cu2+ et Ag+, ainsi la masse de metal cuivre restante je ne sait pas trop ...
Quelle masse m1 de cuivre aurait-il fallu pesez pour que le mélange des reactifs soit réalisé dans les proportions stoechiometriques ?
tu résous 1-Xmax=0
tu aura un résultat en mol alors tu utilise m= n*M
Voila
1)OK
2)la coloration bleue est due aux ions Cu2+ dont la concentration augmente au fur et à mesure de l'oxydation du cuivre.
3)OK
4/ calcule n(Ag) correspondant à 7 g de Ag.
or n(Ag) en cours de réaction =2x
on en déduit x puis n(Cu2+)et n(Ag+) puis les concentrations (avec V=0,250 L)
5)Pour être dans les proportions stoechiométriques ,il faut que n(Cu)/n(Ag+)=1/2 (rapport des nombres stoechiométriques dans l'équation)
on peut donc calculer n(Cu) puis m(Cu) si n(Ag+)initial=0,0225 mol
Merci de vos réponse. Je ne suis pas sur d'avoir compris, voici ce que j'ai fais:
nf(Ag) = n(Ag)*M(Ag) = 0.225*108.0 = 24.3 g (Etat final)
nx(Ag) = 7/108 = 0.065 mol.
| inter | x | 1-x | 0.225-2x | x | 2x |
| inter | x=0.0325 | 1-0.0325 = 0.9675 | 0.225-0.065 = 0.160 | 0.0325 | 0.065 |
Et pour le 5, j'ai pensé aussi a 1-Xmax=0, donc pour que Cu soit aussi un réactif limitant et equilibrer l'equation, il faudrai multiplier Xmax par 9 pour faire 1-1=0. C'est cela ?
OK pour la 4.
Termine en calculant les concentrations de Cu 2+ et Ag+ à l'état final (C=n/V)
5)en utilisant le tableau d'avancement.
Il s'agit de calculer la masse de Cu qui réagirait totalement avec 0,225 mol de Ag+.
Les réactifs sont dans les proportions stoechiométriques si:
n(Ag+)initial-2 xmax=0 et n(Cu)initial-xmax=0
avec n(Ag+)initial=0,225 mol,xmax=0,1125 mol
donc n(Cu)initial =0,1125 mol et m(Cu)=n*M
en utilisant la première méthode
)Pour être dans les proportions stoechiométriques ,il faut que n(Cu)/n(Ag+)=1/2 (rapport des nombres stoechiométriques dans l'équation)
n(Cu)=n(Ag+)/2 n(Cu)=0,225/2=0,1125 mol
Cette méthode ne nécessite pas de tableau d'avancement.Elle est rapide si on n'a pas fait de tableau d'avancement.
Dans le cas de ce problème,les 2 méthodes se valent puisqu'un tableau a déjà été fait
d'une façon générale
si A et B sont les réactifs , C et D les produits et a,b,c,d les coefficients stoechiométriques.
l'équation de réaction serait
aA + bB =cC+dD
les réactifs sont dans les proportions stoechiométriques si
n(A)/n(B)=a/b ou encore n(A)/a =n(B)/b
alors j'ai fini, plus que la 5
Je... ne suis toujours pas sur d'avoir compris 
Donc c'est dans les proportions si ni(Ag+) -2Xmax = 0 et ni(Cu)-xmax = 0 ça ok.
avec n(Ag+)initial=0,225 mol,xmax=0,1125 mol
donc n(Cu)initial =0,1125 mol et m(Cu)=n*M
pour que l'equation soit dans les proportion stochiometrique, m(Cu) = n(???) * M(???)
Merci beaucoup à tissadu69 et coriolan pour votre aide ! pas facile facile ces tableaux d'avancement...
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