Terminale S Chimie Rappels DM1 CORRECTION Exercice 1 : Révisions quantités de matière 1) Calculons la masse molaire moléculaire du sulfate de cuivre pentahydraté : M(CuSO4,5H2O) = M(Cu)+ M(S)+ 9.M(O)+10.M(H) M(CuSO4,5H2O) = 63,5 + 32,1 + 9 x 16,0 + 10 x 1,0 -1 M(CuSO4,5H2O) = 250 g.mol Ainsi = 4,8.10− mol 2 2) → AlCl3(s) Etat initial 3+ Al n(AlCl3) Etat final + 3 Cl−(aq) 0 0 n(Al ) = n(AlCl3) n(Cl−) = 3.n(AlCl33) 3+ 0 (aq) = 3) or De plus, par définition : Ici De plus D’où Ainsi Soit en simplifiant Vsol Reste que la densité de la solution est : d’où D’où A.N. M(HCl) = M(H) + M(Cl) -1 M(HCl) = 1,0 + 35,5 = 36,5 g.mol = 11,4 mol.L− 1 4) ⇔ V(CO2) = n(CO2).Vm V(CO2) = 0,19 × 22,4 = 4,3L 5) D’après l’équation des gaz parfaits : Avec Et T = θ + 273,15 = 273,15 + 25 T = 298 K Exercice 2 : Gravure à l’eau forte (données en fin d’exercice) 2+ 1.a) L’apparition de la coloration bleue en solution est due aux ions Cu (aq) qui se forment durant la réaction. 2+ 1.b) Le cuivre métallique perd (cède) des électrons pour devenir Cu : c’est un réducteur. Il subit donc une oxydation. 2+ 1.c) Cu (aq) + 2e− = Cu(s) Terminale S 2.a) Les ions nitrate jouent le rôle d’oxydant, car le cuivre métallique est le réducteur. En effet, une réaction d’oxydoréduction n’a lieu que si sont en présence l’oxydant d’un couple et le réducteur d’un autre couple. Les ions nitrate NO3−(aq) sont donc réduits au cours de la réaction. + 2.b) NO3−(aq) + 4H (aq) + 3e− = NO(g) + 2 H2O(l) 2+ 3) Cu(s) = Cu (aq) + 2e− ×3 + − − ×2 NO3 (aq) + 4H (aq) + 3e = NO(g) + 2 H2O(l) NO3−(aq) 3 Cu(s) + 2 NO3−(aq) + 8H + (aq) → 3 Cu 2+ (aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(l) 4.a) = 2,4.10− mol 2 4.b) Il faut tenir compte de la dissolution de l’acide nitrique dans l’eau : HNO3 (l) Etat initial + Avancement (en mol) X=0 NO3 (aq) 0 0 + 0 3 Cu(s) - + (aq) n(HNO3) Etat final Dans l’exercice : n(NO3 ) est noté n2 Ainsi n2 = n(HNO3) D’où n2 = C × V n2 = 1,0 × 500.10−3 = 0,50 mol + De même n(H ) = n(HNO3) = n2 Etat du système H n(NO3 ) n(H ) = n(HNO3) + Réactifs 2 NO3−(aq) + mole de NO3− mole de Cu 8H + 3 Cu (aq) mole de H + 2+ + (aq) mole de Cu 2+ = n(HNO3) Produits 2 NO(g) + mole de NO 4 H2O(l) mole de H2O excès Etat initial n1 n2 n2 0 0 Au cours de la X 3x 2x excès n1 − 3x n2 − 2x n2 − 8x transformation 0 0,48 0,44 Etat final excès 2,4.10−2 1,6.10−2 Xmax = 8,0.10−3 A l’état final : Si Cu est réactif limitant : nf(Cu) = 0 n1 − 3xmax = 0 -2 xmax =n1/3 = 2,4.10 /3 -3 xmax = 8,0.10 mol Si NO3 est réactif limitant : nf(NO3 ) = 0 n2 − 2xmax = 0 -1 xmax =n2/2 = 5,0.10 /2 -1 xmax = 2,5.10 mol + Si H est réactif limitant : + nf(H ) = 0 n2 − 8xmax = 0 -1 xmax =n2/8 = 5,0.10 /8 -2 xmax = 6,3.10 mol -3 Ainsi le réactif limitant est le Cu ; et xmax = 8,0.10 mol On pouvait aussi dit que comme c’est le retrait de la plaque de cuivre qui stoppe la réaction : Cu(s) est forcément le réactif limitant donc nf(Cu) = 0 n1 − 3xmax = 0 -2 xmax =n1/3 = 2,4.10 /3 -3 xmax = 8,0.10 mol 4.d = 9,6.10− mol.L− 1 −2 −1 = 4,8.10 mol.L 4.e) V(NO) = nf(NO)×Vm V(NO) = 1,6.10−2 × 24 = 0,38 L 1