garmillia24 Posté(e) le 16 septembre 2009 Signaler Posté(e) le 16 septembre 2009 Bonjour à tous! J'ai besoin d'aide pour cet exercice. Enoncé: Lorsque l'on met en contact du zinc solide et de l'acide chlorhydrique, il se produit une transformation chimique et on observe un dégagement de dihydrogène gazeux. On recueille le dihydrogène par déplacement d'eau dans une éprouvette graduée de 250mL. En utilisant une masse m= 58.0x10^-2 g de zinc et en versant un volume Va= 20mL d'acide chlorhydrique de concentration C = 1.00 mol/L , le volume d'eau déplacé à l'état final est de Ve = 225mL à 20°C et sous une pression de 1.013x10^5 Pa. 1. Expérimentalement, comment montrer que le gaz produit est bien du dihydrogène? Ma réponse: si on augmente la pression où le H2 est contenu et que l'on présente une flamme celle-ci s'éteind et il y a une détonation caractéristique du H2. 2. Proposer une équation chimique symbolisant la réaction chimique entre Zn (s) et H+ (aq). Ma réponse: Zn(s) + 2HCl-(aq) ----> H2(g) + 2Cl-(aq) + Zn2+(aq) 3. Proposer un test permettant de caractériser la nature des ions produits. Lorsqu'on verse une solution contenant des ions HO-(aq) dans une solution contenant des ions Zn2+(aq), on observe la formation d'un précipité blanc. 4. Faire un schéma du montage permettant de recueillir le gaz. 5. a) Exprimer le volume Vg de gaz recueilli en fonction du volume Ve d'eau déplacé et du volume Va d'acide versé. Calculer Vg. Vg=Ve mais comment je l'exprime en fonction de Va?? b) Calculer la quantité de matière de H2 recueillie. n = V(H2)/Vm. Vm=24,0 L.mol-1 V(H2)= Vg ?? 6. a) Calculer les quantités de matières des réactifs présents à l'état initial. n(Zn)= 8.87x10^-3 mol n(HCl-)= 20.0x10^-3 mol b) Mettre en place un tableau descriptif. Déterminer l'avancement maximal et réaliser un bilan de matière à l'état final. ???????? c) Comparer la quantité de matière de H2 calculée à l'état final à celle obtenue par la mesure de volume. Pour cela il me faut le résultat de la 5. b) 7. a) A 20°C, sous une pression de 1,013.10^5 Pa, la solubilité du H2 dans l'eau est égale à 1,60 mg/L, c'est à dire qu'une masse de 1,60 mg/L de H2 peut se dissoudre dans un litre d'eau. En considérant que le H2 s'est dissous dans le volume d'eau déplacé, évaluer la quantité de matière de H2 dissous. n = (PV)/(RT) Est-ce que V c'est le volume d'eau à l'état final? Si c'est le cas Ve= 225 mL On a: P=1,013.10^5 V=225 mL --> 225.10^-6 m3 R=8,31 T=20°C ce qui donne 293 K n= (1,013.10^5x225.10^-6)/(8,31x293) b) En déduire la quantité de matière totale de dihydrogène produit. Cette valeur est-elle davantage en accord avec celle calculée lors du bilan de matière? ????? Merci de bien vouloir vérifier mes réponses et de me dire si c'est juste ou non. Merci encore.
E-Bahut Barbidoux Posté(e) le 16 septembre 2009 E-Bahut Signaler Posté(e) le 16 septembre 2009 Bonjour à tous! J'ai besoin d'aide pour cet exercice. Énoncé: Lorsque l'on met en contact du zinc solide et de l'acide chlorhydrique, il se produit une transformation chimique et on observe un dégagement de dihydrogène gazeux. On recueille le dihydrogène par déplacement d'eau dans une éprouvette graduée de 250 mL. En utilisant une masse m= 58.0x10^-2 g de zinc et en versant un volume Va= 20 mL d'acide chlorhydrique de concentration C = 1.00 mol/L , le volume d'eau déplacé à l'état final est de Ve = 225 mL à 20°C et sous une pression de 1.013x10^5 Pa. 1. Expérimentalement, comment montrer que le gaz produit est bien du dihydrogène? Ma réponse: si on augmente la pression où le H2 est contenu et que l'on présente une flamme celle-ci s'éteint et il y a une détonation caractéristique du H2. 2. Proposer une équation chimique symbolisant la réaction chimique entre Zn (s) et H+ (aq). Ma réponse: Zn(s) + 2HCl-(aq) ----> H2(g) + 2Cl-(aq) + Zn2+(aq) J’aurais plutôt écrit : Zn(s) + 2*H^(+)(aq) --->Zn^(2+) (aq)+H2(g) 3. Proposer un test permettant de caractériser la nature des ions produits. Lorsqu'on verse une solution contenant des ions HO-(aq) dans une solution contenant des ions Zn2+(aq), on observe la formation d'un précipité blanc. OK 4. Faire un schéma du montage permettant de recueillir le gaz. 5. a) Exprimer le volume Vg de gaz recueilli en fonction du volume Ve d'eau déplacé et du volume Va d'acide versé. Calculer Vg. Vg=Ve mais comment je l'exprime en fonction de Va?? Vg=Ve-Va b) Calculer la quantité de matière de H2 recueillie. n = V(H2)/Vm. Vm=24,0 L.mol-1 V(H2)= 225-20=205 mL l 6. a) Calculer les quantités de matières des réactifs présents à l'état initial. n(Zn)= 8.87x10^-3 mol n(HCl-)= 20.0x10^-3 mol OK b) Mettre en place un tableau descriptif. Déterminer l'avancement maximal et réaliser un bilan de matière à l'état final. ..........Zn(s) + 2*H^(+)(aq) --->Zn^(2+) (aq)+H2(g) t=0......(a).........(b).......................(0)...............(0) t.......(a-x)......(b-2*x)...................(x)...............(x) où a est le nombre de moles initial de zinc , b le nombre d e mole initial d’ion H^(+) et x l’avancement de la réaction. La réaction est supposé non inversible (totale) et l’avancement final égal à l’avancement maximal obtenu lors de l’épuisement d’un réactif ou des deux s’ils sont initialement dans les proportions stœchiométriques de la réaction. On se trouve dans el cas où : b/2>0 et le réactif limitant est le zinc et l’état final de la réaction est obtenu pour xmax=a ..........Zn(s) + 2*H^(+)(aq) --->Zn^(2+) (aq)+H2(g) tfin......(0).......(b-2*a).......................(a)...............(a) à l’état final n(Zn)=0 n(H^(+))=b-2*a=(20-2*8,87)*10^(-3) mol n(Zn^(2+))=n(H2)=a=8,87*10^(-3) mol c) Comparer la quantité de matière de H2 calculée à l'état final à celle obtenue par la mesure de volume. Le dihydrogène étant considère comme un gaz parfait son volume molaire Vm est calculé en utilisant la relation des gaz parfaits P*V=n*R*T où R la constante des gaz parfaits vaut R=8,314* J mol^(-1)K^(-1) lorsque la pression P du gaz s’exprime en Pascal, V son volume en m^3 et T la température en Kelvin. Vm=8,314*(293,15)/(1,013*10^(5))=2,406*10^(-2) m^3 =24,06 L La quantité de matière de H2 calculée à l'état final vaut n2(H2)=8,87*10^(-3) mol. C elle obtenue par la mesure de volume vaut n1(H2)==0,205/24,06=V/Vm=8,52*10^(-3) mol 7. a) A 20°C, sous une pression de 1,013.10^5 Pa, la solubilité du H2 dans l'eau est égale à 1,60 mg/L, c'est à dire qu'une masse de 1,60 mg/L de H2 peut se dissoudre dans un litre d'eau. En considérant que le H2 s'est dissous dans le volume d'eau déplacé, évaluer la quantité de matière de H2 dissous. La solubilité du dihydrogène exprimée en ml/L vaut S=1,60*10^(-3)/2*22,4=38,50 ml/L. La quantité d’hydrogène dissoute dans les 225 mL d’eau déplacée vaut V=38,50*0,225=8,66 mL b) En déduire la quantité de matière totale de dihydrogène produit. Cette valeur est-elle davantage en accord avec celle calculée lors du bilan de matière? La quantité d’hydrogène produite en tenant compte de cette correction vaut donc 225-20+8,66=213,66 mL et la quantité de matière totale de dihydrogène produit vaut n(H2)=0,21366/24,06= 8,88*10^(-3) mol soit exactement la quantité théorique prévue
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