Comment compter les objets avec une balance

Nom : Prénom : Classe :
Réaction chimique, tableau d’avancement
EX1 : ( / 13,5) : Dans un flacon, on introduit un volume V1 = 200 mL d’une
solution aqueuse d’acide chlorhydrique contenant :
des ions hydrogène H+ à la concentration C1 = [ H+ aq ] = 2,00 mol / L
des ions chlorure Cl- à la concentration C1 = [ Cl- aq ] = 2,00 mol / L
On ajoute dans le flacon un petit morceau de magnésium (pur) de formule Mg de
masse m (Mg) = 3,94 . 10- 1 g. On place rapidement à l’embouchure du flacon un
ballon de baudruche.
Le ballon gonfle sous l’effet de la formation de molécules de dihydrogène.
Simultanément, il se forme des ions magnésium Mg 2+aq .
Données : masse molaire du magnésium : M(Mg) = 24,0 g / mol
le volume molaire d’un gaz dans les conditions de l’expérience est :
Vm = 25,0 L/mol.
1) Déterminer le système à l’état initial (donner les noms et la formule brute de
toutes les espèces chimiques présentes lors de la réaction, leurs états physiques,
les valeurs des quantités de matière) et à l’état final (donner les mêmes détails
qu’à l’état initial, mettre un point d’interrogation à la place des valeurs de
certaines quantités de matière qui restent inconnues) sachant qu’à la fin de la
réaction, le magnésium a totalement disparu. / 5,5
2) a) Compléter l’équation de réaction dans le tableau d’avancement ci-joint
en spécifiant les charges, les états physiques des espèces chimiques .
b) Les ions chlorure n’apparaissent pas dans l’équation de la réaction.
Expliquer pourquoi. / 1
Le réactif limitant de la réaction est le magnésium.
En effet, à la fin de la réaction, il a totalement disparu.
3) Compléter le tableau d’avancement et indiquer les valeurs des quantités de
matière à l’état final.
Equation
chimique
Mg + H +  Mg + ... / 1,5
Quantité de
matière état
initial
( mol )
n 2 =
n 1 =
/ 0,25
/ 0,25
Quantité de
matière au
cours de la
réaction
/ 0,25
/ 0,25
/ 0,25
/ 0,25
Quantité de
matière état
final
( mol )
/ 0,5
/ 0,5
/ 0,25
/ 0,25
Détermination de x(max) : / 1
4) Quel est le volume de dihydrogène formé ? / 1,5
EX2 : ( / 6,5) : On mélange 0,25 mol de molécules de butane de formule
C4H10 , à l’état gaz avec 1,20 mol de molécules de dioxygène (à l’état gaz).
Il se forme du dioxyde de carbone gazeux et de l’eau liquide.
Réaliser un tableau d’avancement, en déduire le réactif limitant et le volume d’eau
formé (on rappelle que la densité de l’eau a pour valeur 1,00).

Correct° : Réaction chimique, tableau d’avancement 9 h 40 10h20 soit 40 mn EX1 : /14
Etat initial : les ions chlorures et hydrogène sont à l’état solvatés ou aqueux / 0,5
Pour Mg Exp lit/ 0,5 n (H+) =C1V1=2,00*200 .10-3 calcul/ 0,25= 0,400mol /0,25
Exp littérale / 0,25 n (Cl-) = C1* V1 = 4,00.10-1 mol / 0,25
- 0,25 si pas bon nombre de chiffres signif
Pour Zn Exp litt / 0,5 n (H+) = C1V1 = 2,00*100 .10-3 /0,25 = 2,00.10-1 mol /0,25
Exp littérale / 0,5 n (Cl-) = C1* V1 = 2,00 * 100 .10-3 = 0,200 mol / 0,5
Le magnésium (ou le zinc) est à l’état solide : / 0,5
Expres littérale / 0,5 n(Mg) = m(Mg)/M(Mg) = calcul/ 0,25 3,94.10- 1/24,0
=1,64 .10-2 mol / 0,25
Ou Expres litt / 0,5 n(Zn) = m(Zn)/M(Zn) =1,06/65,2 /0,25 =1,62 .10-2 mol / 0,25
Etat final : les ions chlorures sont spectateurs, la quantité de matière n’a pas
changé/ 0,5 , comme l’eau qui est le solvant / 0,5 Il reste peut être des ions
hydrogène en quantité inconnue n ( H+) = ? mais ni de Mg (ou de Zn) / 0,25 *2
Des ions magnésium (ou zinc) sont formés à l’état aqueux : n (Mg2+) =? / 0,25
Des molécules de dihydogène à l’état gazeux se sont formées : n ( H2) = ? / 0,25
2) a) Compléter l’équation ds tableau ,charges, états phys.
b) Expliquer pourquoi les ions chlorure n’apparaissent pas dans l’équation. / 1
Les ions chlorures sont spectateurs, ils n’interviennent pas dans la réaction
chimique et ne doivent donc pas apparaître dans l’équation de la réaction
Le réactif limitant est Mg (ou Zn), à la fin de la réaction, il a totalement disparu.
3) Compléter le tableau d’avancement. / 5
Eq chimique
Mg s + 2 H + aq  Mg 2+aq + H2 g
/1 (-0,5 par faux) + /0,5 états physiques (-0,25 par faux)
Qité de matière
état initial
( mol )
n 2 = 1,64.10-2
n 1 = xmax= n 2 =
0 / 0,25
0 / 0,25
Qité de matière
au cours de la
réaction
1,64.10-2 -x
/ 0,25
4,00.10-1 - 2x
/ 0,25
x
/ 0,25
x
/ 0,25
Qté de matière
état final
( mol )
1,64.10-2 –xmax
= 0
/ 0,5
4,00.10-1 – 2xmax =
0,40 – 2* 0,0165
=4,00.10-1 – 3,30.10-2
= 3,67.10-1 / 0,5
xmax =
1,64.10-2
/ 0,25
xmax=
1,64.10-2
/ 0,25
Calcul de x(max) : si Mg limitant : xmax= n 2 =1,64.10-2 mol si H + limitant : ou
xmax= n 1 / 2 = 4,00.10-2 / 2 = 0,020 mol , x(max) 2 est le plus petit, Mg limitant / 1
Calcul de x(max) : si Zn limitant : xmax= n 2 =1,62.10-2 mol si H + limitant : ou
xmax= n 1 / 2 = 2,00.10-1 / 2 = 0,100 mol , x(max) 2 est le plus petit, Zn limitant / 1
Eq chimique
Zn s + 2 H + aq  Zn 2+aq + H2 g
/1 (-0,5 par faux) + /0,5 états physiques (-0,25 par faux)
Qité de matière
état initial
( mol )
n 2 = 1,62.10-2
n 1 = 2,00.10-1
0 / 0,25
0 / 0,25
Qté de matière
état final
( mol )
1,62.10-2 –xmax = 0
/ 0,5
2,00.10-1 – 2xmax =
20.10-2 – 3,2.10-2 =
16,8.10-2 / 0,5
xmax =
1,62.10-2
/ 0,25
xmax=
1,62.10-2
/ 0,25
4) Volume de H2 formé ? / 1,5
Pour Mg : n (H2) = n(H2)*Vm =1,64.10-2 *25,0 = 0,410 L
Pour Zn : n (H2) = n(H2)*Vm =1,62.10-2 *25,0 = 0,405 L
- 0,25 si pas bon nombre de chiffres signif, 0,5 / 0,5 / 0,5
EX1 : /6,5
Equ chimique
1 C4H10 g + 13/2 O2 g  4 CO2 g + 5 H2Oliq
/1 (-0,5 par formule ou charge fausse) + - 0,5 états physiques faux) / 2
état inital( mol )
n 1 = 0,25
n 2 = 1,2
0 / 0,25
0 / 0,25
au cours de la
réaction
0,25 –x / 0,25
1,2 – 13/2 x/ 0,25
4x/ 0,25
5x/ 0,25
n état final
( mol )
0,25 – xmax = ?
1,2 – 13/2 xmax = ? 0
4xmax = 0,72
/ 0,25
5xmax= 0,92
/ 0,25
Calcul de x(max) : si C4H10 limitant :xmax= n 1 =0,25 mol ou si O2 limitant /0,5
xmax= 2 n 1/13 =2/13*1,20= 0,18 mol, 0,25 x(max) 2 est le plus petit,O2 limitant 0,25
Eq chimique
1 C3H8 g + 5 O2 g  3 CO2 g + 4 H2Oliq
/ 2
n état initial
( mol )
0,25
1,2
0 / 0,25
0/ 0,25
au cours de la
réaction
0,25 -x / 0,25
1,2 – 5 x / 0,25
3x / 0,25
4x/ 0,25
état final
( mol )
0,25 – xmax = ?
1,2 – 5 xmax = ? 0
3xmax = 0,72
/ 0,25
4xmax= 0,96
/ 0,25
Calcul de x(max) : si C4H10 limitant : xmax= n 1 =0,25 mol ou si O2 limitant
xmax= 2 n 1 / 13 =1,20/5 = 0,24 mol, x(max) 2 est le plus petit, O2 limitant / 1
volume d’eau formé
Pour C4H10 Alors v(H2O) fin = n(H2O) fin * M(H2O) fin * d (H2O)
= 5xmax * M(H2O) fin / d (H2O) = 0,92 * 18 *1,00 = 17 mL / 1,5
Pr C3H8 , v(H2O)f =4xmax*M(H2O) fin/d (H2O) = 0,96*18* 1,00 =17mL/ 1,5

Nom : Prénom : Classe :
Réaction chimique, tableau d’avancement
EX1 : ( / 13,5) : Dans un flacon, on introduit un volume V1 = 100 mL d’une
solution aqueuse d’acide chlorhydrique contenant :
des ions hydrogène H+ à la concentration C1 = [ H+ aq ] = 2,00 mol / L
des ions chlorure Cl- à la concentration C1 = [ Cl- aq ] = 2,00 mol / L
On ajoute dans le flacon un petit morceau de zinc ( pur ) de formule Zn de masse
m (Zn) = 1,06 g. On place rapidement à l’embouchure du flacon un ballon de
baudruche.
Le ballon gonfle sous l’effet de la formation de molécules de dihydrogène.
Simultanément, il se forme des ions zinc Zn2+aq .
Données : masse molaire du zinc: M(Zn) = 65,4 g / mol
le volume molaire d’un gaz dans les conditions de l’expérience est :
Vm = 25,0 L/mol.
1) Déterminer le système à l’état initial (donner les noms et la formule brute de
toutes les espèces chimiques présentes lors de la réaction, leurs états physiques,
les valeurs des quantités de matière) et à l’état final (donner les mêmes détails
qu’à l’état initial, mettre un point d’interrogation à la place des valeurs de
certaines quantités de matière qui restent inconnues) sachant qu’à la fin de la
réaction, le zinc a totalement disparu. / / 5,5
2) a) Compléter l’équation de réaction dans le tableau d’avancement ci-joint
en spécifiant les charges, les états physiques des espèces chimiques .
b) Les ions chlorure n’apparaissent pas dans l’équation de la réaction.
Expliquer pourquoi. / 1
Le réactif limitant de la réaction est le zinc.
En effet, à la fin de la réaction, il a totalement disparu.
3) Compléter le tableau d’avancement et indiquer les valeurs des quantités de
matière à l’état final.
Equation
chimique
Zn + H +  Zn + ...
/ 1,5
Quantité de
matière état
initial
( mol )
n 2=
n 1 =
/ 0,25
/ 0,25
Quantité de
matière au
cours de la
réaction
/ 0,25
/ 0,25
/ 0,25
/ 0,25
Quantité de
matière état
final
( mol )
/ 0,5
/ 0,5
/ 0,25
/ 0,25
Détermination de x(max) : / 1
4) Quel est le volume de dihydrogène formé ? / 1,5
EX2 : ( / 6,5) : On mélange 0,25 mol de molécules de propane de formule
C3H8 , à l’état gaz avec 1,20 mol de molécules de dioxygène (à l’état gaz).
Il se forme du dioxyde de carbone gazeux et de l’eau liquide.
Réaliser un tableau d’avancement, en déduire le réactif limitant et le volume d’eau
formé (on rappelle que la densité de l’eau a pour valeur 1,00).