menade Posté(e) le 24 février 2009 Signaler Posté(e) le 24 février 2009 bonjour, pouvez vous me corriger cet exercice et m'aider pour les 2 dernières questions je suis un peu perdue..merci d'avance exercice: Placé dans une solution aqueuse acide (H3O+), l'aluminium(métal) réagit selon la réaction suivante: Al + 3H3O+ ----> Al3+ []+ 3/2H2 + 3H2O On plonge dans une solution acide une lame d'aluminium de masse égale à 2,7g. La concentraion de la solution acide n'est pas communiquée, mais on supposera que la quantité d'ions H3O+ est initialement en excés par rapport à l'aluminium. Au bout d'un certain temps t (intermédiaire entre début et fin de la réaction), la masse de la lame se réduit à 0,54g. On sait que masse molaire de l'aluminium : 27g.mol-1 R= 8,314J.mol-1; 1 bar= 10 puissance 5 Pa 1) calculer la quantité initiale d'aluminium, ainsi que la quantité d'aluminium qui reste à l'instant t. En déduire l'avancement de la réaction à cet instant t? -mAl, t=0 = 2,7g donc nAl= 2,7/27=0,1 mol quantité initiale de Al - quantité d'aluminium à l'instant t : mAl, t = 0,54g donc nAl, t = 0,54/27= 0,02mol - l'avancement de la réaction à l'instant t vaut : nAl, t - nAl, t=0/-VAl= 0,02-0,1/-1 = 0,08 mol 2) a) quelle est la quantité d'aluminium consommée à cet instant t mAl cosommé= mAl,t=0- Al, t = 2,7-0,54=2,16g b) en déduire la quantité d'ions H3O+ consommée. on sait que la quantitée d'ions H3O+ est initialement en excés/ à l'aluminium et le rpport de leurs coefficients stochiométriques est de 3/1 on a donc: nH3O+ consommé= 3x0,1=0,3 mol 3)a) Quelle est la quantité de dihydrogène H2 gazeux formé? b) En déduire le volume de dihydrogène dégagé à 298 K sous pression de 1 bar. On exprimera ce volume en litre. 4) a) On suppose mainteanant que l quantité de H3O+ est initialement en excés. Quelle est alors la valeur maximale del'avancement de la réaction b) Quelle quantité de dihydrogène pourra-t-on recueillir?
E-Bahut Barbidoux Posté(e) le 24 février 2009 E-Bahut Signaler Posté(e) le 24 février 2009 1-------------------------- Le tableau d’avancement de la réaction a pour expression .............Al....+3*H3O^(+)...---> Al^(3+)+(3/2)*H2+ 3*H2O t=0......(a)...........(b)....................(0)...........(0)............excès t..........(a-x).........(b-3*x).............(x)........(3*x/2)........excès où a=m(Al)/M(Al)=2,7/27=0,1 mol est le nombre de mole intial d’aluminium, b , le nombre de mole d’ion H3O^(+) et x l’avancement de la réaction. Au temps t ==> aa-x=0,54/27=0,02 mol ==> x=0,08 mol --------------------------- 2) a) quelle est la quantité d'aluminium consommée à cet instant t -------------------------- m(Al)=x*M(Al)=0,08*27=2,16 g -------------------------- b) en déduire la quantité d'ions H3O+ consommée. -------------------------- n(H3O^(+))=3*x=0,24 mol -------------------------- 3)a) Quelle est la quantité de dihydrogène H2 gazeux formé? -------------------------- n(H2)=3*x/2=0,12 mol -------------------------- b) En déduire le volume de dihydrogène dégagé à 298 K sous pression de 1 bar. On exprimera ce volume en litre. -------------------------- L’hydrogène est assimilé à un gaz parfait. La relation des gaz parfait s’écrit P*V=n*R*T où P est la pression du gaz exprimée en Pa, V son volume en m^3, T la température en K et R mla constante des gaz parfait vaut 8,314 J mol^(-1) K^(-1) V=n*R*T/P=0,12*8,314*298/(10^5)=2,973*10^(-3) m^3=2,973 L -------------------------- 4) a) On suppose mainteanant que la quantité de H3O+ est initialement en excés. Quelle est alors la valeur maximale del'avancement de la réaction -------------------------- xmax=a=0,1 mol obtenu lorsque a-x=0 -------------------------- b) Quelle quantité de dihydrogène pourra-t-on recueillir? -------------------------- n(H2)=3*xmax/2=0,15 mol ==> Vmax=nmax*R*T/P=0,15*8,314*298/(10^5)=3,716*10^(-3) m^3=3,716 L
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