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CORRECTION VIII L'avancement d'une réaction chimique Correction exercice VIII 1. Pour trouver l'équation bilan d'une réaction d'oxydoréduction, commencer par écrire les deux équations formelles des deux couples rédox mis en jeu. \(Mn{O^ -} + \) \(8{H_3}{O^ +} + \) \(5{e^ -} \to \) \(M{n^{2 +}} + \) \(12{H_2}O\) \({H_2}{C_2}{O_4} + \) \(2{H_2}O \to \) \(2C{O_2} + \) \(2{H_3}{O^ +} + \) \(2{e^ -}\) L'équation bilan devient donc: \(2Mn{O^ -} + \) \(5{H_2}{C_2}{O_4} + \) \(6{H_3}{O^ +} \to \) \(2M{n^{2 +}} + \) \(10C{O_2} + \) \(14{H_2}O\) 2. Dressons el tableau descriptif de l'évolution du système \(Mn{O^ -}\) \(5{H_2}{C_2}{O_4}\) \(2M{n^{2 +}}\) \(10C{O_2}\) État initial x = 0 mol \({C_1}{V_1}\) \({C_2}{V_2}\) 0 En cours x \({C_1}{V_1} - \) \(2x\) \({C_2}{V_2} - \) \(5x\) \(2x\) \(10x\) État final \({x_f}\) \({C_1}{V_1} - \) \(2{x_f}\) \({C_2}{V_2} - \) \(5{x_f}\) \(2{x_f}\) \(10{x_f}\) NB: L'eau est le solvant et la solution est acidifiée: \({H_2}O\) et \({H_3}{O^ +}\) sont introduits en excès.
Attention L'état (solide, liquide, gaz, aqueux) de chaque espèce doit être précisé dans l'équation. Donner la signification de cette équation à l'aide d'une phrase. Justifier que cette réaction est une transformation chimique et pas physique. Solution Les trois conditions nécessaires pour avoir une combustion sont la présence du comburant, du combustible et l'énergie thermique suffisante. Les deux produits normalement obtenus sont le dioxygène de carbone et de l'eau. L'équation chimique de la combustion du méthane: CH 4 (gaz) + 2 O 2 (gaz) → (gaz) + 2 H 2 O (gaz) 1 molécule de méthane réagit avec 2 molécules de dioxygène pour se transformer 1 molécule de dioxygène de carbone et 2 molécules de l'eau. Il s'agit d'une transformation chimique car on n'a pas les mêmes espèces chimiques entre l'état initial et l'état final. Avancement et bilan de matière Lors d'une réaction chimique, et donc pendant une conclusion, le système chimique évolue. En effet, les réactifs sont consommés et des produits sont créés.
la combustion complète de l'éthanol C 2 H 6 O dans le dioxygène donne le dioxyde de carbone et l'eau. l'équation équilibrée de cette réaction chimique. chant que la combustion se fait avec une masse de l'éthanol m= 0, 2g et un volume de dioxygène V=1, 5L. 2. 1. Déterminer les quantités de matière (en mol)des réactifs présents initialement dans le système. ablir le tableau d'avancement de la réaction. 2. 3. déterminer l'avancement maximal du système et le réactif limitant puis déduire la composition de l'état final du système. refait l'expérience avec n=0, 2mol d'éthanol. 3. Déterminer le volume minimal de dioxygène correspondant à cette combustion(considérée complète) 3. 2. Déterminer la masse de chaque produit obtenu. On donne: les masses molaires en -1 M(C)=12; M(O)=16; M(H)=1 Le volume molaire V m -1 Faire l'exercice avant de voir le corrigé Corrigé: 1. C 2 H 6 O + 3 O 2 ⇾ 2 CO 2 + 3 H 2 O 2. n 0 (C 2 H 6 O) =2, 3/46=0, 05 mol; n 0 (O 2)=1, 5 / 25 = 0, 06 mol 2. L'avancement maximal correspond au réactif qui disparait à l'état final.
L'avancement final mesuré expérimentalement est x_{f} = 4{, }8. 10^{-6} \text{ mol}. Si la réaction avait été totale, l'avancement maximal aurait été x_{\text{max}} = 1{, }2. Quel est le taux d'avancement de final de cette réaction? 0, 72 0, 40 0, 21 0, 86
Capsules vidéos Exercices de cours: ces capsules sont les corrections détaillées d'exercices du livre. Je vous conseille de d'abord commencer par essayer de résoudre l'exercice puis ensuite regarder la vidéo pour prendre connaissance de la méthode de résolution et de la rédaction. >> Capsule #1: Exercice avancement (Niveau 1) >> Capsule #2: Exercice avancement (Niveau 1) >> Capsule #3: Exercice avancement (Niveau 2) >> Capsule #4: Exercice avancement (Niveau 3) TP: Comment réaliser une dilution? >> Résumé rapide: Capsule A: Comment réaliser une dilution? >> En détails: Capsule B: Mise en milieu d'un système pipette jaugée + propipette >> En détails: Capsule C: Prélèvement d'un volume donné à l'aide d'une pipette jaugée >> En détails: Capsule D: Utilisation d'une fiole jaugée Exercices corrigés >> Exercices corrigés supplémentaires (niveau difficile) >> QCM: Équilibrer des équations de réaction chimique Cours: >> Carte mentale « Calculer une quantité de matière » >> Avancement d'une transformation chimique
Exercice I L'avancement d'une réaction chimique Exercice I On verse dans un bécher V= 20, 0 mL d'une solution de nitrate d'argent contenant des ions argent (I) (Ag+ (aq)) et des ions nitrate \(NO_3^ - (aq)\) telle que \([A{g^ +}] = \) \([NO_3^ -] = \) \(0, 15\)mol/L. On y ajoute 0, 127 g de poudre cuivre. La solution initialement incolore devient bleue et il se forme un dépôt d'argent. Les ions nitrates n'interviennent pas dans la réaction. a) Écrire l'équation chimique modélisant la réaction. b) Décrire l'état initial du système en quantité de matière. c) Trouver le réactif limitant et calculer l'avancement maximal. d) Décrire l'état final du système en quantité de matière. e) Déterminer, à l'état final: - les concentrations molaires des ions en solution; - les masses du ( ou des) solide(s) présent(s).
Si C 2 H 6 O est réactif limitant, alors n f (C 2 H 6 O) =0, 05-x max =0 ce qui donne x max =0, 05 mo Si O 2 est réactif limitant, alors n f (O 2)= 0, 05-3. x max =0 ce qui donne x max =0, 02 mol. On retient la plus petite valeur: x max =0, 02mol et le réactif limitant est le dioxygène O 2 la composition finale du mélange est donnée par la dernière ligne du tableau. n f (C 2 H 6 O)=0, 05-0, 02=0, 03mol; n f (O 2)=0, 06-2. 0, 02=0mol (réactif limitant totalement consommé à la fin de la réaction); n f (CO 2)=2. 0, 02 =0, 04 mol; n f (H 2 O)=3. 0, 02=0, 03mol 3. 1 volume minimal de dioxygène correspond à une consommation complète des deux réactifs à l'état final, donc ça correspond à un mélange initial steochiométrique. 0, 2-x max =0 et V/V m -3. x max =0 ce qui donne x max =0, 2mol et V/V m =3. x max =0, 6mol Donc V=Vm. 0, 6=25. 0, 6=15L. Le volume minimal nécessaire à la combustion étudiée est V(O 2)=15L 3. la quantité de matière des produits obtenus est: n f (CO 2) =2. x max =2. 0, 2=0, 4moL; n f (H 2 O)=3.