Métallurgie Du Titane

[Shadow-memory]

Bonjour !

Je coince un peu sur mon exercice de Chimie, j'aimerais bien avoir un peu d'aide =S

Voici l'exercice :

Le titane est un métal léger, ce qui le rend très utile en aéronautique sous forme d'alliages. Il est également très utilisé en constructions navales, on le rencontre également dans d'autres domaines très variés : construction de pièces d'usines, prothèses médicales… etc.

Une des principales étapes de la fabrication industrielle du titane consiste à faire réagir du chlorure de titane TiCl4 avec du magnésium Mg ; on obtient, en plus du titane, du chlorure de magnésium MgCl2

1) Écrire et ajuster l'équation chimique de la transformation.

=> TiCl₄ + 2Mg -> Ti + 2MgCl_{2 mais je ne suis pas sûre du tout du résultat..}

2) Établir le tableau traduisant les états du système : initial, intermédiaire, final.

Je ne vois pas quoi mettre dans le tableau ><

3) Déterminer l'avancement maximal. Quel est le réactif limitant ?

4) En déduire la masse de titane formé ainsi que celle de réactif restant.

Données : Masses molaires : Ti : 47,9 ; Cl : 35,5 ; Mg : 24,0 g/mol.

Merci d'avance pour votre aide

Shadow

[Barbidoux]

Le titane est un métal léger, ce qui le rend très utile en aéronautique sous forme d'alliages. Il est également très utilisé en constructions navales, on le rencontre également dans d'autres domaines très variés : construction de pièces d'usines, prothèses médicales… etc.

Une des principales étapes de la fabrication industrielle du titane consiste à faire réagir du chlorure de titane TiCl4 avec du magnésium Mg ; on obtient, en plus du titane, du chlorure de magnésium MgCl2

1) Écrire et ajuster l'équation chimique de la transformation.

TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2

2) Établir le tableau traduisant les états du système : initial, intermédiaire, final.

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2

t=0............(a)...........(b).........(0).........(0)

t..............(a-x).....(b-2*x)......(x).........(2*x)

où a est le nombre de moles initial de chlorure de titane, b le nombre e moles initial de magnésium et x l'avancement e la réaction. La réaction est supposé non inversible (totale) et l'avancement final égal à l'avancement maximal obtenu lors de la disparition d'un réactif ou des réactifs s'il sont initialement présents dans les proportions stoechiométriques de la réaction.

3) Déterminer l'avancement maximal. Quel est le réactif limitant ?

impossible de répondre sans connaître les proportions initiales des réeactifs. Enoncé incomplet...

4) En déduire la masse de titane formé ainsi que celle de réactif restant.

Dans cas où b/2>a alors le réactif limitant est le chlorure de titane et xm=a

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2

tfin...........(0).....(b-2*a)......(a).........(2*a)

magnésium restant m(Mg)=(b-2*a)*M(Mg) où M(Mg) est la masse molaire du magnésium

Titane produit m(Ti)=a*M(Ti) où M(Ti) est la masse molaire du titane.

[Shadow-memory]

Le titane est un métal léger, ce qui le rend très utile en aéronautique sous forme d'alliages. Il est également très utilisé en constructions navales, on le rencontre également dans d'autres domaines très variés : construction de pièces d'usines, prothèses médicales… etc.

Une des principales étapes de la fabrication industrielle du titane consiste à faire réagir du chlorure de titane TiCl4 avec du magnésium Mg ; on obtient, en plus du titane, du chlorure de magnésium MgCl2

1) Écrire et ajuster l'équation chimique de la transformation.

TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s)(à quoi correspond le s ?) + 2MgCl2

2) Établir le tableau traduisant les états du système : initial, intermédiaire, final.

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2 Etat initial

t=0............(a)...........(b).........(0).........(0) Etat intermédiaire

t..............(a-x).....(b-2*x)......(x).........(2*x) Etat final , c'est ça? (je n'ai pas compris à quoi correspond t)

où a est le nombre de moles initial de chlorure de titane, b le nombre e moles initial de magnésium et x l'avancement e la réaction. La réaction est supposé non inversible (totale) et l'avancement final égal à l'avancement maximal obtenu lors de la disparition d'un réactif ou des réactifs s'il sont initialement présents dans les proportions stoechiométriques de la réaction.

3) Déterminer l'avancement maximal. Quel est le réactif limitant ?

impossible de répondre sans connaître les proportions initiales des réeactifs. Enoncé incomplet...

Oh désolé, j'ai oublié une ligne : entre la question 1 et 2 ils disent : On met en présence 570g de tétrachlorure de titane et 120g de magnésium.

4) En déduire la masse de titane formé ainsi que celle de réactif restant.

Dans cas où b/2>a alors le réactif limitant est le chlorure de titane et xm=a

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2

tfin...........(0).....(b-2*a)......(a).........(2*a)

magnésium restant m(Mg)=(b-2*a)*M(Mg) où M(Mg) est la masse molaire du magnésium

Titane produit m(Ti)=a*M(Ti) où M(Ti) est la masse molaire du titane.

[Barbidoux]

Le titane est un métal léger, ce qui le rend très utile en aéronautique sous forme d'alliages. Il est également très utilisé en constructions navales, on le rencontre également dans d'autres domaines très variés : construction de pièces d'usines, prothèses médicales… etc.

Une des principales étapes de la fabrication industrielle du titane consiste à faire réagir du chlorure de titane TiCl4 avec du magnésium Mg ; on obtient, en plus du titane, du chlorure de magnésium MgCl2

1) Écrire et ajuster l'équation chimique de la transformation.

TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s)(à quoi correspond le s ?) + 2MgCl2 (s pour solide mais pour TiCl4 et MgCl2 je ne sais pas sous quel état on les fait réagir ? peut être solide aussi ??)

2) Établir le tableau traduisant les états du système : initial, intermédiaire, final.

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2 Etat initial Réaction

t=0............(a)...........(b).........(0).........(0) Etat intermédiaire[/color] Etat intial t=0

t..............(a-x).....(b-2*x)......(x).........(2*x) Etat final , c'est ça? (je n'ai pas compris à quoi correspond t) Etat intermédiaire t

où a=m(TiCl4)/M(TiCl4)=570/(47,9+4*35,5)=3 mol est le nombre de moles initial de chlorure de titane, b=120/24=5 mol le nombre e moles initial de magnésium et x l'avancement e la réaction. La réaction est supposé non inversible (totale) et l'avancement final égal à l'avancement maximal obtenu lors de la disparition d'un réactif ou des réactifs s'il sont initialement présents dans les proportions stoechiométriques de la réaction.

3) Déterminer l'avancement maximal. Quel est le réactif limitant ?

4) En déduire la masse de titane formé ainsi que celle de réactif restant.

On se trouve dans le cas où b/2< a alors le réactif limitant est le magnésium xm=b/2

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2

tfin...........(a-b/2).....(0)......(b/2).........(b)..........(état final tfin)

TiCl4 restant (b-2*a)=3-2,5=0,5 mol. Titane produit m(Ti)=b*M(Ti)/2=2,5*47,9=119,75 g où M(Ti) est la masse molaire du titane.

[Shadow-memory]

Le titane est un métal léger, ce qui le rend très utile en aéronautique sous forme d'alliages. Il est également très utilisé en constructions navales, on le rencontre également dans d'autres domaines très variés : construction de pièces d'usines, prothèses médicales… etc.

Une des principales étapes de la fabrication industrielle du titane consiste à faire réagir du chlorure de titane TiCl4 avec du magnésium Mg ; on obtient, en plus du titane, du chlorure de magnésium MgCl2

1) Écrire et ajuster l'équation chimique de la transformation.

TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s)(à quoi correspond le s ?) + 2MgCl2 (s pour solide mais pour TiCl4 et MgCl2 je ne sais pas sous quel état on les fait réagir ? peut être solide aussi ??) Oui c'est tous des solides.

2) Établir le tableau traduisant les états du système : initial, intermédiaire, final.

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2 Etat initial Réaction

t=0............(a)...........(b).........(0).........(0) Etat intermédiaire[/color] Etat intial t=0

t..............(a-x).....(b-2*x)......(x).........(2*x) Etat final , c'est ça? (je n'ai pas compris à quoi correspond t) Etat intermédiaire t

où a=m(TiCl4)/M(TiCl4)=570/(47,9+4*35,5)=3 mol est le nombre de moles initial de chlorure de titane, b=120/24=5 mol le nombre e moles initial de magnésium et x l'avancement e la réaction. La réaction est supposé non inversible (totale) et l'avancement final égal à l'avancement maximal obtenu lors de la disparition d'un réactif ou des réactifs s'il sont initialement présents dans les proportions stoechiométriques de la réaction.

Je comprend pas ton tableau, moi j'avais appris à faire avec trois lignes : Etat initial, en cours et etat final. Et après en colonnes d'habitude il y a : avancement et après ce que tu as mis. Et dans avancement je met 0, x et x(max).. Donc j'arrive pas trop a comprendre ton raisonnement.

3) Déterminer l'avancement maximal. Quel est le réactif limitant ?

4) En déduire la masse de titane formé ainsi que celle de réactif restant.

On se trouve dans le cas où b/2< a alors le réactif limitant est le magnésium xm=b/2

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2

tfin...........(a-b/2).....(0)......(b/2).........(b)..........(état final tfin)

TiCl4 restant (b-2*a)=3-2,5=0,5 mol. Titane produit m(Ti)=b*M(Ti)/2=2,5*47,9=119,75 g où M(Ti) est la masse molaire du titane.

[Barbidoux]

2) Établir le tableau traduisant les états du système : initial, intermédiaire, final.

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2 Réaction

t=0............(a)...........(b).........(0).........(0) ......... Etat intial t=0 moles de réactif en présence

t..............(a-x).....(b-2*x)......(x).........(2*x) ......... Etat intermédiaire t, les réactif réagissent (x(t) moles à l'instant t que l'on écrit plus simplement x) dans les proportions de la réaction

où a=m(TiCl4)/M(TiCl4)=570/(47,9+4*35,5)=3 mol est le nombre de moles initial de chlorure de titane, b=120/24=5 mol le nombre e moles initial de magnésium et x l'avancement de la réaction.

On ne peut pas établir l'état final d'une réaction sans hypothèses complémentaires.

La première concerne la réversibilité ou la non réversibilité de la réaction. Autrement dit est-ce que la réaction est totale est va jusqu'à épuisement total d'un ou des réactifs ou bien se termine t-elle par un équilibre. En principe en seconde on n'étudie que des réaction totales (non inversibles) et l'avancement final est toujours égal à l'avancement maximal.

La seconde concerne les réactif en présence et il faut déterminer si un réactif est limitant ou non. Dans ton cas : la réaction est supposé non inversible (totale) et l'avancement final égal à l'avancement maximal obtenu lors de la disparition d'un réactif ou des réactifs s'il sont initialement présents dans les proportions stoechiométriques de la réaction. On est dans le cas où b/2< a alors le réactif limitant est le magnésium xm=b/2 ce qui fait que l'état final s'écrit

................TiCl4 + 2Mg(s) -> Ti(s) + 2MgCl2

tfin...........(a-xm).....(b-xm)......(xm).....(xm)..........(état final tfin)

tfin...........(a-b/2).....(0)..........(b/2).....(b)..........(état final tfin)

TiCl4 restant (b-2*a)=3-2,5=0,5 mol. Titane produit m(Ti)=b*M(Ti)/2=2,5*47,9=119,75 g où M(Ti) est la masse molaire du titane.

Remarque : il est totalement déconseillé d'introduire de valeurs numériques dans un tableau d'avancement