Correction du contrôle 2nde - avancement et réactif
limitant
Ex 1 : 2 Al + 3 H2O ➔ Al2O3 + 3 H2 // C3H8 + 5 O2 ➔ 3 CO2 + 4 H2O
Ex 2: a)
|
Equation chimique |
4 Fe(s) + 3 O2 (g) ➔ 2 Fe2O3 (s) |
|||
|
Etat |
Avancement |
n en mol |
||
|
initial |
0 |
0,40 |
0,33 |
0 |
|
en cours |
x |
0,40 – 4 x |
0,33 – 3 x |
2 x |
|
final |
xmax |
0,40 – 4 xmax |
0,33 – 3 xmax |
2 xmax |
b) Si Fe est le réactif limitant, n(Fe)f = 0 = 0,40 – 4 xmax ; xmax = 0,40 / 4 = 0,10 mol
Si O2 est le réactif limitant, n(O2)f = 0 = 0,33 – 3 xmax ; xmax = 0,33 / 3 = 0,11 mol
Le réactif limitant est celui qui disparaît totalement en premier.
Ici, c’est donc Fe le réactif limitant et xmax = 0,10 mol
c) n(Fe)f = 0 mol (réactif limitant) ; n(O2)f = 0,33 – 3 xmax = 0,33 – 3 x 0,10 = 0,030 mol
n(Fe2O3)f = 2 xmax = 2 x 0,10 = 0,20 mol
Ex 3 : l'équation chimique : 3 Fe + 2 O2 ➔ Fe3O4 ; n(Fe) = 0,84 mol et n(O2 ) = 0,48 mol
a) Un réactif limitant est parmi les réactifs, celui qui limite la réaction en la stoppant par manque de quantité, il est consommé complètement par la réaction à l’état final.
b) Si Fe est le réactif limitant, n(Fe)f = 0 = 0,84 – 3 xmax ; xmax = 0,84 / 3 = 0,28 mol
Si O2 est le réactif limitant, n(O2)f = 0 = 0,48 – 2 xmax ; xmax = 0,48 / 2 = 0,24 mol
Le réactif limitant est celui qui disparaît totalement en premier.
0,24 < 0,28 . xmax = 0,24 mol et Fe est le réactif limitant
Ex 4 : a) M(Al2O3) = 2 x MAl + 3 x MO = 2 x 27,0 + 3 x 16,0 = 102 g.mol-1
n(Al2O3)0 = m / M = 0,020 / 102 = 2,0.10-4 mol ; n( C)0 = m / M = 0,040 / 12,0 = 3,3.10-3 mol
|
Equation chimique |
2 Al2O3 (s) + 9 C(s) ➔ 6 CO(g) + Al4C3 (s) |
||||
|
Etat |
Avancement |
n en mol |
|||
|
initial |
0 |
2,0.10-4 |
3,3.10-3 |
0 |
0 |
|
en cours |
x |
2,0.10-4 – 2 x |
3,3.10-3 – 9 x |
6 x |
x |
|
final |
xmax |
2,0.10-4 – 2 xmax |
3,3.10-3 – 9 xmax |
6 xmax |
xmax |
c) Si Al2O3 est le réactif limitant , n(Al2O3)f = 0 = 2,0.10-4 – 2 xmax ; xmax = 1,0.10-4 mol
Si C est le réactif limitant , n(C)f = 0 = 3,3.10-3 – 9 xmax ; xmax = 3,7.10-4 mol
Le réactif limitant est donc Al2O3 et xmax = 1,0.10-4 mol
d) n(Al4C3)f = xmax = 1,0.10-4 mol ; M(Al4C3)= 4 MAl + 3 MC = 4 x 27,0+3 x 12,0 = 144 g.mol-1
m(Al4C3) = n . M = 1,0.10-4 x 144 = 1,4.10-2 g
V(CO) = n . Vm = 6 xmax . Vm = 6 x 1,0.10-4 x 24 = 0,014 L = 14 mL
Ex 5 : a) n(Cu)0 = m / M = 0,127/63,5 = 2,0.10-3 mol ; n(Ag+)0 = c.V = 0,15x 20.10-3 = 3,0.10-3mol
|
Equation chimique |
2 Ag+ + Cu ➔ 2 Ag + Cu2+ |
||||
|
Etat |
Avancement |
n en mol |
|||
|
initial |
0 |
3,0.10-3 |
2,0.10-3 |
0 |
0 |
|
en cours |
x |
3,0.10-3 – 2 x |
2,0.10-3 – x |
2 x |
x |
|
final |
xmax |
3,0.10-3 – 2 xmax |
2,0.10-3 – xmax |
2 xmax |
xmax |
c) Si Ag+ est le réactif limitant , n(Ag+)f = 0 = 3,0.10-3 – 2 xmax ; xmax = 1,5.10-3 mol
Si Cu est le réactif limitant , n(Cu)f = 0 = 2,0.10-3 – xmax ; xmax = 2,0.10-3 mol
Le réactif limitant est donc Ag+ et xmax = 1,5.10-3 mol
d) n(Ag)f = 2 xmax = 2 x 1,5.10-3 = 3,0.10-3 mol ; m(Ag) = n x M = 3,0.10-3 x 108 = 0,32 g
©Sciences Mont Blanc
