l'arbre de diane

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l'arbre de diane

Messagepar brahim le Sam 14 Jan 2017 12:56

Bonjour Quelques soucis sur ce devoir.

on à 20.0 mL d'une solution aqueuse de nitrate d'argent ( ions Ag+(aq); ions No^3-(aq) )
La concentration molaire en ions argent est de 0.15 mol.L^-1 . On ajoute 130 mg de cuivre métallique Cu(s) En quelques minutes la solution passe de l'incolore à un jolie bleu signe de la présence d'ions Cu^2+(aq) . De plus un dépot d'argent Blanc et gris se forme sur le cuivre.

Remarque/ les ions nitrates No^3-(aq) sont dits "spectateurs" car ils n'interviennent pas.

1) Ecrire la transformation chimique.
2)Calculer les quantités de matière ( nbres de moles) des réactifs à l'etat initial.
3)dresser le tableau d'avancement
4)En déduire le réactif limitant
5) A l' état initial calculer la masse d'argent métalique formé

Merci à ceux qui m'aideront.
brahim
 

Re: l'arbre de diane

Messagepar SoS(46) le Sam 14 Jan 2017 13:06

Bonjour Brahim,

Pour pouvoir vous aider, il faudrait déjà que vous proposiez quelques éléments de réponse. Qu'avez-vous fait ?
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Re: l'arbre de diane

Messagepar brahim le Sam 14 Jan 2017 13:10

CAg+ = 0,15 mol.L-1 ; V Ag+ = 20 mL ; m Cu = 0,127 g ; MCu = 63,5 g.mol-1 ; MAg = 107,9 g.mol-1

a) 2 Ag+ + Cu à 2 Ag + Cu2+

b) Etat initial en quantité de matière : nAg+ = C.V = 0,15 × 20.10-3 = 3.10-3 mol

nCu = mCu / MCu = 0,127 / 63,5 = 2.10-3 mol
brahim
 

Re: l'arbre de diane

Messagepar brahim le Sam 14 Jan 2017 13:13

je voulais savoir si les 130 mg de cuivre métallique est vraiment important ou pas dans l'exercice ?
brahim
 

Re: l'arbre de diane

Messagepar SoS(46) le Sam 14 Jan 2017 13:54

Ce que vous avez fait est juste.

La donnée de masse initiale en cuivre sert à calculer la quantité de matière initiale en cuivre, donnée nécessaire pour trouver ensuite l'avancement maximal.
Par contre, il y a problème de donnée numérique sur la masse de cuivre introduit : 0,127 g ou 130 mg ?
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Re: l'arbre de diane

Messagepar brahim le Sam 14 Jan 2017 14:08

130 mg
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Re: l'arbre de diane

Messagepar SoS(46) le Sam 14 Jan 2017 14:16

Il faut donc modifier votre application numérique lors du calcul de la quantité de matière initiale de cuivre : (0,130/63,5)
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Re: l'arbre de diane

Messagepar brahim le Sam 14 Jan 2017 14:34

Donc c'est 2.04 10^-3mol

Recherche de l’avancement maximal xmax et du réactif limitant :

Si Ag+ est le réactif limitant : 3.10-3 – 2x = 0 => x = 1,5.10-3 mol

Si Cu est le réactif limitant : 2.04 10^-3 – x = 0 => x = 2.04 10^-3 mol

Par conséquent xmax = 1,5.10-3 mol et le réactif limitant est Ag+.

A l’état final on a : 0 mole de Ag+ ; 5.10-4 mole de Cu ; 3.10-3 mole de Ag et 1,5.10-3 mole de Cu2+.

e) Concentration molaire des ions en solution :

Dans la solution il y a des ions Cu2+ et des ions NO3-.

les ions NO3- n’ont pas réagi ,le volume n’a pas été modifié donc

[NO3-] = 1,5.10-1 mol.L-1

[Cu2+] = nCu2+ / V = 1,5.10-3 / 20.10-3 = 7,5.10-2 mol.l-1

[Cu2+] = 7,5.10-2 mol.L-1

On peut remarquer que [Cu2+] = [NO3-] / 2 et la charge de l’ion Cu2+ est 2 fois celle de NO3- ; la solution est électriquement neutre.
brahim
 

Re: l'arbre de diane

Messagepar SoS(46) le Sam 14 Jan 2017 14:45

Oui, le raisonnement est juste.
Arrondi à 2,05 mmol pour Cu
Il manque le calcul de la masse finale d'argent.
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Re: l'arbre de diane

Messagepar brahim le Sam 14 Jan 2017 14:47

bah c'est un peu la ou je bloque en faite
brahim
 

Re: l'arbre de diane

Messagepar SoS(46) le Sam 14 Jan 2017 14:52

En fait, vous avez fait le plus dur dans l'exercice.

Grâce au tableau d'avancement vous avez calculé la quantité de matière finale en argent; vous disposez par ailleurs de la masse molaire atomique de l'argent, vous devez pouvoir conclure.
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Re: l'arbre de diane

Messagepar brahim le Sam 14 Jan 2017 14:55

d'accord merci beaucoup
brahim
 

Re: l'arbre de diane

Messagepar SoS(46) le Sam 14 Jan 2017 14:59

Bonne journée. A bientôt.
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Re: l'arbre de diane

Messagepar brahim le Dim 15 Jan 2017 13:18

pouvez vous me corriger svp

1) Cu(s) + 2Ag⁺(sol) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)

2) n(Cu) = m(Cu)/M[Cu]

m(Cu) = 130 mg = 0,130 g
M[Cu] = 63,5 g.mol⁻¹

⇒ n(Cu) = 0,130/63,5 = 0,002 mol

n(Ag+) = C x V

V = 20,0 mL = 0,020 L
C = 0,15 mol.L⁻¹

⇒ n(Ag⁺) = 0,020 x 0,15 = 0,003 mol

3)

Cu(s) + 2Ag⁺(sol) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)
Etat Avanct
inititial 0 0,002 0,003 0 0
en cours x 0,002 - x 0,003 - 2x x 2x
final xf 0,002 - xf 0,003 - 2xf xf 2xf

4)
0,002 - xf = 0 ⇒ xf = 0,002
ou
0,003 - 2xf = 0 ⇒ xf = 0,0015

Donc xf = 0,0015b et le réactif limitant est le nitrate d'argent.

5) A l'état final, il s'est formé 2xf môles d'argent. Soit 0,003 mol.

M[Ag] = 107,8 g.mol⁻¹

⇒ m(Ag) = n(Ag) x M[Ag] = 0,003 x 107,8 = 0,323 g
brahim
 

Re: l'arbre de diane

Messagepar SoS(46) le Dim 15 Jan 2017 13:59

Bonjour Brahim,

Veillez aux chiffres significatifs dans vos calculs. Dans l'équation de réaction il s'agit d'ions argent Ag+ solvatés donc Ag+(aq) (comme les ions Cu2+). N'utilisez les crochets que pour désigner des concentrations molaires et non pour des masses molaires d'espèces.
Pour le reste, cela me semble juste.
SoS(46)
 
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