Analyse d'une pièce de laiton

Publié le 24 oct. 2015 il y a 8A par Anonyme - Fin › 27 oct. 2015 dans 8A
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Sujet du devoir

Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc. Afin d'analyser une pièce en laiton, on réalise l'attaque d'une masse m=0.332g par une solution d'acide chlorhydrique (H+ + CL-) à C = 2,0mol.L-1 : seul le zinc réagit avec les protons H+(aq) pour donner un dégagement de dihydrogène H2(g) et des ions ZN²+

La réaction a lieu dans un flacon de volume V = 450 mL et met en jeu un volume V'=25mL de solution d'acide ; l'acide est ainsi en excès. La température est maintenue constante a 25°C

Au cours de la réaction, la pression varie de Δp = 125 mbar

1. Donner l'équation de la réaction.

2. Déterminer la quantité de matière de dihydrogène H2(g) formé au cours de la réaction. On pose n la quantité de matière de zinc dans la pièce de laiton.

3. Dresser un tableau d'avancement de la reaction.

4. La reaction étant totale, déterminer la valeur de n.

5. En déduire la composition massique de laiton analysé.

Données: M(Cu) = 63,5g/mol M(Zn) = 65,4g/mol R = 8,314 J/K/mol

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Image concernant mon devoir de Chimie

Où j'en suis dans mon devoir

1. Zn(s) + 2H+(aq) = H2(g) + Zn²+(aq)

2.PV = nRT <=> n = PV/RT

RT = 8.314*(25+273.14)

PV = nRT = 2,5*10^-3*125*10^2 = 12,6*10^-3 mol soit 0,126 mol

3. (voir illustration)

4. n-xf = 0 (réaction totale) <=> n = xf = n(H2) = 0,12 mol

5.




11 commentaires pour ce devoir


Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

Bonjour,

Il y a des erreurs.

1. Zn(s) + 2H+(aq) = H2(g) + Zn²+(aq)   OK

2.PV = nRT <=> n = PV/RT   OK

RT = 8.314*(25+273.14)

PV = nRT = 2,5*10^-3*125*10^2 = 12,6*10^-3 mol soit 0,126 mol  ici pour moi c'est pas bon.

on cherche n et je pense que le volume n'est pas bon.

n = PV/RT

P = 125 mbar = 125.10^-3 bar = 125.10^2 Pa    ok

Vgaz = volume total de la bouteille - volume occupé par le liquide

V = 450 - 25 = 425 mL = 425 cm^3 = 425.10^-6 m^3

n = (125.10^2 * 425.10^-6)/(8.314*(25+273.14) )

n= .....

 

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

Mais on dit que PV= nRT

en autre, RT = 2,5*10^-3

Sinon, d'après votre calcul, n = 2,14*10^-3 mol soit 0,214 mol

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

3)Pour le tableau, il est bon mais pas pour H+. Soit on met juste excès et on ne s'en préoccupe pas soit à l'état initial on met : n0 = C*V' = 2 * 25.10^-3 = 0,05 mol

                 Zn(s)     +     2H+(aq)      =      H2(g)       +      Zn²+(aq) 

EI               n                   excès                  0                        0

en cours    n-x                  excès                  x                        x

EF            n-xf                excès                   xf                       xf

 

ou

 

               Zn(s)     +     2H+(aq)      =      H2(g)       +      Zn²+(aq) 

EI               n                 0,05                  0                        0

en cours    n-x            0,05 -2x                x                        x

EF            n-xf            0,05 -2xf              xf                       xf

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

A quoi corresponde exactement C et V ?

Pourquoi si a EI on met 0,05, à en cours et EF on met 0,05 -2x et 0,05-2xf ? D'ou viendrais donc le 2 ?

Merci beaucoup

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

4. n-xf = 0 (réaction totale) <=> n = xf = n(H2)  OK mais il faut changer la valeur de n.

5. ici quand on connaît n (Zn), on peut calculer la masse m(Zn) qui correspond à cette quantité de matière.

Ensuite on a la masse totale de la pièce en laiton : m = 0,332g donc on peut en déduire la masse du cuivre.

on peut aussi donner la composition massique sous forme de pourcentage.

0,332g <------------> 100 %

.........

Voilà j'espère que cela aidera !

Bon courage.

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

2,14.10^-3 - xf = 0 <=> 2,14.10^-3 = xf = 2,14.10^-3(H2) ?

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

Mais on dit que PV= nRT    Je n'ai pas dit le contraire :)

mais comme on cherche n, on présente la formule sous la forme n = PV/RT

en autre, RT = 2,5*10^-3   Ici erreur de signe sur la puissance

RT = 2479 = 2,5.10^3

Sinon, d'après votre calcul, n = 2,14*10^-3 mol oui

soit 0,214 mol  non   0,00214 mol

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

Dans ce cas, pourquoi on ne se base pas sur le résultat de RT pour trouver PV ?

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

A quoi corresponde exactement C et V ?

V = 25 mL d'acide (c'est donné dans l'énoncé)

C = 2 mol/L c'est la concentration en acide

Pourquoi si a EI on met 0,05, à en cours et EF on met 0,05 -2x et 0,05-2xf ? D'ou viendrais donc le 2 ?

les coefficients stoechiométriques n'interviennent pas à l'état initial.

à l'état initial on marque la quantité qui a été introduite : ici on se sert donc du volume d'acide versé et de sa concentration.

une fois la réaction démarrée alors d'après l'équation chaque fois que x mol de zinc sont consommés alors on a 2fois plus d'acide donc 2x qui sont consommés d'où pour l'état en cours :

quantité initiale - 2x = 0,05 - 2x

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

Ah oui d'accord j'ai compris, merci !

Anonyme
Posté le 24 oct. 2015

Comme la réaction est totale alors n-xf = 0 d'où n = xf

et xf = quantité de matière de H2 produite . c'est ce qu'on a calculé dans la question 2.

xf = n(H2) = 2,14.10^-3 mol

donc n = 2,14.10^-3 mol

 

Pour ce qui est de PV = nRT.

on ne peut pas calculer PV en se servant de RT car il faudrait qu'on connaisse la quantité de matière en gaz et c'est justement ce que l'on cherche.

n est ici une inconnue.

on aurait PV = n * 2,5.10^3    on est dans une impasse.

de plus on ne demande pas de calculer PV.

n = PV/RT  

ici tout est donné dans l'énoncé : R; T ; P = 125 mbar et le volume de gaz se déduit (Volume récipient-volume liquide). Seul manque n qu'il faut calculer.

 


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