DM de chimie sur l'avancement Exercice 1 : On réalise le mélange ...
C. Guibal ? Bellevue 1ère S Suivi d'une transformation chimique page 1/3 ... ? Un
système chimique subit une transformation chimique si la nature et (ou) la ...
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ulfurique ?
Calculer les quantités de matière des réactifs initialement présents.
Dresser un tableau permettant de suivre lévolution du système au cours de la transformation chimique en utilisant lavancement. En déduire le réactif limitant ? (Justifier votre réponse).
En déduire le volume de gaz dégagé à la fin de la réaction.
Quelle est la concentration en ions Al3+ de la solution à la fin de la réaction ?
Données : M(Al) = 27 g.mol-1 constante des gaz parfait : R = 8,314 USI
Exercice 3 :
Laluminium réagit avec le soufre pour donner de sulfure daluminium (Al2S3).
Ecrire léquation bilan de la réaction.
On a obtenue 5,0 g de sulfure daluminium.Quelle est la quantité de matière de Al2S3 formé ?
Quelles sont les quantités de matière de réactifs nécessaires à cette synthèse ? (aidez vous dun tableau davancement).
(tous les réactifs ont réagi ; ils nen restent donc plus à létat final)
Quelles sont les masses de réactifs nécessaires à cette synthèse ?
Exercice 4 :
On mélange 100 mL de solution de chlorure de calcium Ca2+(aq) + 2Cl-(aq) et 100 mL de solution de nitrate d'argent Ag+(aq) + NO3-(aq). Les deux solutions ont même concentration molaire en soluté apporté C = CCaCl2 = CAgNO3 = 1,0.10-2 mol.L-1. Les ions Ag+(aq) et Cl-(aq) précipitent pour donner du chlorure d'argent.
1) Ecrire léquation de précipitation.
2) Calculer les concentrations des ions mis en présence Ag+(aq) et Cl-(aq) à létat initial.
3) Calculer les quantités de matière des réactifs Ag+(aq) et Cl-(aq) à létat initial.
4) Établir le tableau d'avancement de la réaction de précipitation.
5) Quelle est la masse de précipité obtenue dans l'état final du système ?
6) Quelles sont les concentrations effectives des ions en solution dans l'état final du système ?
Correction du dm de chimie
Exercice 1 :
1) nAl = mAl/MAl = 2,0/27 = 7,4.10-2 mol.
nS = mS/MS = 3,0/32 = 9,4.10-2 mol.
2)
2 Al + 3 S ( A12S3avancementnAl (mol)nS (mol)nAl2S3 (mol)Etat initial07,4.10-29,4.10-20Etat intermédiairex7,4.10-2 2x9,4.10-2 - 3xxEtat finalxmax7,4.10-2 2x3,1.10-2 = 1,2.10-203,1.10-2Réactif limitant :
Si Al est le réactif limitant, 7,4.10-2 2xmax = 0 donc xmax = 7,4.10-2/2 = 3,7.10-2 mol.
Si S est le réactif limitant, 9,4.10-2 - 3xmax = 0 donc xmax = 9,4.10-2/3 = 3,1.10-2 mol.
S est le réactif limitant et lavancement maximal est 3,1.10-2 mol.
3) m(A12S3) = n(A12S3) x M(A12S3) = 3,1.10-2 x (2 x 27+3 x 32) = 4,6g
4) Le réactif en excès est laluminium.
nAl restant = nAl à létat final x MAl = 1,2.10-2 x 27 = 0,32g.
Exercice 2 :
Daprès la stchiométrie de léquation de dissolution de H2SO4 : H2SO4 ( 2H+ + SO42- ,
[H+] = 2 C(H2SO4) = 2 x 2 = 4 mol.L-1.
n(H+) = [H+] x V = 4 x 100.10-3 = 0, 4 mol
n (Al) = EMBED Equation.3 .
3)
EtatAvancement 2 Al + 6 H+ ( 2 Al3+ + 3 H2Etat initial00,10, 400Etat intermédiairex0,1- 2x0, 4 - 6x2x3xEtat finalxmax = 0,050 0, 4 - 6 x 5.10-2 = 0,1 mol 2 x 5.10-2 =
0,1 mol3 x 5.10-2 =
0,15 molSi Al est le réactif limitant alors 0,1 2x = 0 et xmax = 0,1/2 = 5.10-2 mol ;
Si H+ est le réactif limitant alors 0,4 6x = 0 et xmax = 0,4/6 = 6,7.10-2 mol.
Comme xmax (Al) < xmax (H+) alors Al est le réactif limitant.
4) PV = nRT donc V = EMBED Equation.3 .
5) [Al3+] = EMBED Equation.3
Exercice 3 :
1) 2 Al + 3 S ( A12S3
2) n A12S3 formé = m A12S3 formé / M A12S3 = 5/(2 x 27+3 x 32) = 3,3.10-2 mol.
3)
2 Al + 3 S ( A12S3avancementnAl (mol)nS (mol)nAl2S3 (mol)Etat initial0nAl?nS?0Etat intermédiairexnAl? 2xnS? - 3xxEtat finalxmax0
0xmax = 3,3.10-2On voit daprès le tableau que xmax = 3,3.10-2 mol.
Comme il ne reste plus de Al à la fin de la transformation, on a nAl 2xmax = 0 donc nAl = 2xmax = 2 x 3,3.10-2 = 6,6.10-2 mol.
Comme il ne reste plus de S à la fin de la transformation, on a nSl 3xmax = 0 donc nS = 3xmax = 3 x 3,3.10-2 = 9,9.10-2 mol.
Les quantités de matière de réactifs nécessaires à cette synthèse sont donc nAl = 6,6.10-2 mol et nS = 3xmax = 9,9.10-2 mol.
mAl = nAl x MAl = 6,6.10-2 x 27 = 1,8g
mS = nS x MS = 9,9.10-2 x 32 = 3,2g
Exercice 4 :
1) Ag+ + Cl- ( AgCl
2) Daprès léquation de dissolution : AgNO3 ( Ag+ + NO3-
[Ag+] = CAgNO3 = 1,0.10-2mol.L-1.
Daprès léquation de dissolution : CaCl2 ( Ca2+ + 2Cl-
[Cl-] = 2CCaCl2 = 2 x 1,0.10-2 = 2,0.10-2mol.L-1
3) nAg+ = [Ag+] x V = 1,0.10-2 x 100.10-3 = 1,0.10-3mol.
NCl- = [Cl-] x V = 2,0.10-2 x 100.10-3 = 2,0.10-3mol.
4)
Ag+ + Cl- ( AgClavancementnAg+ (mol)nCl- (mol)nAgCl (mol)Etat initial01,0.10-32,0.10-30Etat intermédiairex1,0.10-3 x2,0.10-3- xxEtat finalxmax = 1,0.10-3 mol 0
2,0.10-3-1,0.10-3 = 1,0.10-31,0.10-3Réactif limitant :
Si Ag+ est le réactif limitant alors 1,0.10-3 x = 0 et xmax = 1,0.10-3 mol ;
Si Cl- est le réactif limitant alors 2,0.10-3- x = 0 et xmax = 2,0.10-3 mol.
Donc Ag+ est le réactif limitant.
5) mAgCl = nAgCl x MAgCl = 1,0.10-3 x (107,9 + 35,5) = 1,4.10-1g
6) [Ag+] = 0
[Cl-] = nCl-/Vtotal = 1,0.10-3/200.10-3 = 5.10-4mol.L-1
[NO3-] = nNO3-/Vtotal = nAgNO3-/Vtotal = CAgNO3V/Vtotal = 1,0.10-2 x 100.10-3/200.10-3 = 5.10-4mol.L-1
[Ca2+] = nCa2+/Vtotal = nCaCl2-/Vtotal = CCACl2V/Vtotal = 1,0.10-2 x 100.10-3/200.10-3 = 5.10-4mol.L-1
