Dm Physique - Chimie

[L&A]

Bonjour, je voudrais un peu d'aide pour mon DM de Physique-Chimie a faire pour jeudi ( niveau seconde )

énoncé ;

On réalise la réaction du sodium avec le dioxygène O2 qui conduit à la formation de l'oxyde de sodium Na2O dans des conditions ou le volume molaire est Vm = 24 L.mol-1

a) Ecrire l'équation représentant cette réaction chimique.

b) Etablir un tableau d'avancement en ne remplissant que la première ligne

c) Compléter ce tableau dans le cas ou l'on introduit 0,20 mol de sodium et 0,12 mol de dioxygène

d) Quelle quantité de matière d'oxyde de sodium Na2O s'est formée quand l'avancement x est 0,070 mol ?

e) Quel serait l'avancement maximal xmax en supposant que le réactif limitant est le sodium Na ? Et si c'était le dioxygène O2 ?

Quel est effectivement le réactif limitant et quel est l'avancement maximal ?

f) En déduire la quantité de matière n(Na2O) puis la masse m d'oxyde de sodium formée à l'état final.

g) Qu'est ce qui aurait changé dans cet exercice si l'état initiale avait mis en jeu 4,6 g de sodium et 2,88 L de gaz O2 ?

Et le deuxième je sais ça fais beaucoup mais je suis vraiment nul =S

Enoncé : Au cours d'une séance de TP, des élèves ont mesuré la durée T correspondant à 10 oscillations pour plusieurs longueur l de ce pendule.

Ils ont trouvé une valeur expérimentale de la période d'oscillation T du pendule :

longueur l (m) : 0.25 0.50 0.70 0.85 1.00 1.20

période T (s) : 1.02 1.42 1.69 1.93 1.98 2.20

On rappelle que la période d'oscillation d'un pendule simple est donnée par la relation : T = 2pi racine carré l/g

1) (Le prof nous l'as donné) En élevant l'espression précédente au carré, donner une expression de g en fonction de T et de l : T=2pi racine carré l/g T²=(2pi racine carré l/g)² = 2² * pi² * racine carré l/g ²

T² = 4 * pi ² * l/g = 4pi²-l/g

T² * g = 4pi².l donc g= 4pi²*l/T²

2) Compléter le tableau suivant en calculant T² pour chaque longueur l du pendule, puis en calculant g pour chaque longueur :

longueur l (m) : 0.25 0.50 0.70 0.85 1.00 1.20

période T (s) : 1.02 1.42 1.69 1.93 1.98 2.20

T² ( s² ) : ? ? ? ? ? ?

g (N.Kg-&) : ? ? ? ? ? ?

3) Que peut on dire des valeurs de g calculées ? N'y a - t - il pas une valeur de g qui peut paraitre aberrante ? Comment peut on expliquer la présence de cette valeur ?

4) Faire une moyenne de g sans tenir compte de cette valeur aberrante. Avec combien de chiffres significatifs peut on donner le résultat?

[Barbidoux]

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Exercice 1

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On réalise la réaction du sodium avec le dioxygène O2 qui conduit à la formation de l'oxyde de sodium Na2O dans des conditions ou le volume molaire est Vm = 24 L.mol-1

a) Ecrire l'équation représentant cette réaction chimique.

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4*Na(s)+O2(g) --> Na2O(s)

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b) Etablir un tableau d'avancement en ne remplissant que la première ligne

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Etablir un tableau d’avancement n’a de sens que lorsque l’on considère l’avancement et en général la première ligne d’un tableau d’avancement correspond aux conditions initiales de la réaction.... ce qui me fait hésiter sur ce qui est entendu par “première ligne” dans l’éxercice ...

..........4*Na(s)+O2(g) --> 2*Na2O(s)

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

t.........(a-4*x)....(b-x).......(2*x)

où a est le nombre de mole initial de sodium, b le nombre de moles initial de dioxygène et x l’avancement de la réaction

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c) Compléter ce tableau dans le cas ou l'on introduit 0,20 mol de sodium et 0,12 mol de dioxygène

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Là encore je suis embarassé pour répôndre, car rien n’est dit sur l’état final de la réaction. Je suppose donc qu’elle est complète (réaction non inversible) et la réaction se poursuit jusqu’à l’épuisement d’un réactif ou des deux s’ils sont initialement présents dans les porortions de la stoechiométrie de la réaction qui ici est telle que a/4=b

Lorsque l’on introduit 0,20 mol de sodium et 0,12 mol de dioxygène on se trouve donc dans le cas où a/4<b ce qui veut dire que le réactif limitant est le sodium soit a-4x=0 ==> x=a/4 l’état final s’écrit :

..........4*Na(s)+O2(g) --> 2*Na2O(s)

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

tfin.......(0)........(b-a/4).......(2*a/4)

avec n(O2)=(b-a/4)=0,12-0,2/4=0,07 mol et n(Na2O)=2*a/4=0,10 mol

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d) Quelle quantité de matière d'oxyde de sodium Na2O s'est formée quand l'avancement x est 0,070 mol ?

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Quand l’avancement vaut x=0,07 mol on a n(Na2O)=2*x=0,14 mol

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e) Quel serait l'avancement maximal xmax en supposant que le réactif limitant est le sodium Na ?

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Lorsque le le réactif limitant est le sodium c’est-à-dire lorsque a/4<b alors en fin de réaction x=a/4 et l’état final de la réaction s’écrit :

..........4*Na(s)+O2(g) --> 2*Na2O(s)

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

tfin.......(0)........(b-a/4).......(2*a/4)

Et si c'était le dioxygène O2 ?

dioxygène c’est-à-dire lorsque a/4>b alors en fin de réaction x=b et l’état final de la réaction s’écrit :

..........4*Na(s)+O2(g) --> 2*Na2O(s)

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

tfin...(x-4*b)........(0).......(2*b)

Quel est effectivement le réactif limitant et quel est l'avancement maximal ?

Voir à la question c

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f) En déduire la quantité de matière n(Na2O) puis la masse m d'oxyde de sodium formée à l'état final.

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m(Na2O)=n(Na2O)*M(Na2O)=0,1*62= 6,2 g de Na2O où M(Na2O)=62 g/mol est la masse molaire de l’oxyde de sodium

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g) Qu'est ce qui aurait changé dans cet exercice si l'état initiale avait mis en jeu 4,6 g de sodium et 2,88 L de gaz O2 ?

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4,6 g de sodium correspondent à a=m(Na2O)/M(Na2O)=4,6/23=0,5 mol et 2,88 L de gaz O2 correspondent à b=2,88/24=0,12 mol. On se trouve dans le cas où a/4>b le réactif limitant est le dioxygène et l’on aurait obtenu 0,24 mol de Na2O

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Exercice 2

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2--------------------------

3---------------------------

Valeur aberrante pour L=0,85, erreur dans la mesure de L (pas d’erreur possible dans la mesure de T (9 périodes ou 11 au lieu de 10))

4---------------------------

On peut donner la valeur moyenne de g avec deux chiffres significatifs au plus.

[L&A]

Je te remerci beaucoup =D !!!!

[mantes37]

Tu vois, ça marche, ils sont cool sur ce forum :p

[mantes37]

Tu vois, ça marche, ils sont cool sur ce forum :p

[Boltzmann_Solver]

Tu vois, ça marche, ils sont cool sur ce forum :p

[mantes37]

@Barbidoux, j'ai relevé une erreur dans ton raisonnement à la question g) On te donne une masse de sodium et tu l'utilises comme si c'était l'oxyde. J'ai pas vérifié les calculs, sinon.

@Lea : Tous d'abord, bienvenue sur le forum :-). Sinon, il faut pas t'inquiéter, je pensais t'aider ce soir, si personne ne l'avait déjà fait. On répond dès que l'on a un peu de temps (A titre personnel, j'étais sur trop de sujet en même temps). Un petit conseil, tu devrais dire la date butoir pour rendre tes exos.

Bonne soirée.

[Boltzmann_Solver]

La datte butoire est demain matin...

Peux tu nous donner la bonne solution pour la g) avant demain ??

[Barbidoux]

J'ai rectifié l'erreur...

[Barbidoux]

Euh par contre, pour le nombre de signe significatifs, pourquoi en met tu 3 dans le tableau, et un dans ta réponse ?

[mantes37]

J'ai rectifié l'erreur...

[Boltzmann_Solver]

Merci, ça ma l'air exact ^^

C'est sympa de nous avoir aider