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transformations chimiques
Bonjour à tous,
Voilà j'ai un exercice de chimie que l'on m'a donné à faire en DM noté et je n'y arrive pas du tout.. Merci de m'aider 😊
Voici l'énoncé :
Sur le plateau d'une balance, on place une capsule contenant 0,84g d'hydrogénocarbonate de sodium solide (NaCHO3), un flacon contenant un volume V d'acide chlorhydrique (H+(aq)+Cl-(aq)) et son bouchon. L'ensemble constitue un système chimique dans son état initial et l'on note m1 sa masse. On verse l'hydrogénocarbonate de sodium dans le flacon, que l'on bouche. On observe une effervescence et on attend que celle-ci cesse. On ouvre alors le flacon et on note la masse m2 de ce nouvel ensemble. L'experience est réalisée trois fois:
Volume V d'acide chlorhydrique - Masse m1 - Masse m2
experience 1 50ml 90,84g 90,62g
experience 2 100ml 140,84g 140,4g
experience 3 150ml 190,84g 190,4g
La transformation se produisant est une réaction entre l'ion hydrogénocarbonate HC03- contenu dans le solide et les ions H+(aq) de l'acide.
Questions :
1. L'effervescence trouble l'eau de chaux. En déduire la nature d'un des deux produits de la réaction.
2. En ajustant l'équation chimique de la réaction, déterminer l'autre produit de la réaction.
3. Pour chacune des experiences, déterminers la masse de CO2 formé.
4. En comparant la composistion des réactifs et celle des produits , déterminer, pour chacun des systèmes, le réactif en excés(celui qui n'est pas totalement consommé).
5. En déduire de quel réactif dépend la quantité de produit formé.
Pour l'instant j'ai trouvé que :
1. Un des produits formés est le dioxyde de carbone
2. NaHCO3 + (H+ + Cl-) --> CO2 + H2O + (Na+ + Cl-) mais je ne sais pas si c'est juste !...
Pourriez-vous m'aider pour les questions 3, 4, et 5 s'il vous plaît ?
Merci d'avance
Bonjour,
Questions 1 et 2 : OK
Question 3 : Quand on ouvre le flacon un gaz s'en échappe.
Si on suit la logique de l'énoncé ce gaz serait constitué uniquement de dioxyde de carbone.
En réalité ce n'est pas ainsi que cela fonctionne : Le gaz qui sort est un mélange d'air et de dioxyde de carbone et le gaz qui reste également.
Mais on va faire comme si .... et tu peux alors calculer la masse de dioxyde de carbone formée comme la différence entre m1 et m2
Merci beaucoup pour cette réponse rapide 😊.
Si j'ai bien compris, pour la question 3 il faut faire :
Exp 1 : 90,84-90,62=0,22 g
Exp 2 : 140,84-140,4=0,44 g
Exp 3 : 190,84-190,4=0,44 g
Pourriez-vous m'aider aussi pour la question 4 s'il vous plait ?
Question 3 :
Exact
Question 4 :
Compare dans les 3 cas la quantité de matière (en mol) du réactif NaHCO3 avec la quantité de matière (en mol) du CO2 obtenu.
Merci,
J'ai trouvé que dans la première expérience, le réactif en excès est le l'hydrogénocarbonate de sodium et dans les expériences 2 et 3, c'est l'acide chlorhydrique.. C'est juste ?
Oui, c'est exact .
Dans les trois cas on dispose de 0,84/84 = 0,01 mol d'hydrogénocarbonate de sodium.
Dans le premier cas :
Sur ces 0,01 mol d'hydrogénocarbonate de sodium il y en a 0,005 qui régissent donnant naissance à 0,22/44 = 0,005 mol de CO2
Il reste donc 0,01 - 0,005 = 0,005 mol d'hydrogénocarbonate qui est bien en excès comme tu l'as dit.
Je te laisse faire, si tu le souhaites, une analyse de ce type pour les deuxième et troisième cas
Pour les expériences 2 et 3 on a donc :
nCO2 = 0,44/44 = 1,0×10 puissance(-2) mol
Donc, dans ce cas, nNaHCO3 = nCO2
L'hydrogénocarbonate de sodium est entièrement consommé (c'est le réactif limitant). Donc le réactif en excès est l'acide chlorhydrique.
5. Donc la quantité de produit formé dépend du réactif limitant.
Merci beaucoup, je crois que j'ai compris 😊
Bien compris en effet !
Juste une remarque concernant le cas n°2:
On a, comme tu le dis, dans ce cas : n(NaHCO3) = n(CO2)
Et comme tu le dis aussi le NaHCO3 est entièrement consommé.
Alors n( (H+(aq)+Cl-(aq)) ) est supérieur ou égal à n(NaHCO3)
Si n( (H+(aq)+Cl-(aq)) ) > n(NaHCO3) alors l'acide chlorhydrique est en excès.
Si n( (H+(aq)+Cl-(aq)) ) = n(NaHCO3) les proportions sont dites stoechiométriques, les deux réactifs disparaissent totalement, aucun n'est en excès.
On pourrait d'ailleurs tout aussi bien dire qu'ils sont tous les deux limitants.
C'est un cas limite ou une seule goutte en plus ou en moins de l'un ou l'autre des deux réactifs le fait passer de l'état de réactif en excès à l'état de réactif limitant (ou l'inverse)
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