Aurélie 24/04/08
 

 

Analyse détaillée d'exercices réalisés sous forme de QCM.

 cinétique, acide base, ester.

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CuSO4 , xH2O.

Texte : Le sulfate de cuivre est hydraté à l'état solide. Placé dans une étuve, un échantillon de 36 g a une masse finale de 23 g.

M(CuSO4) = 159,5 g/mol ; M(H2O) = 18 g/mol.

Analyse :

La formule de sel cel hydraté est :

CuSO4, 4H2O ; CuSO4, 5H2O ; CuSO4, 6H2O ; CuSO4, 7H2O.

Quantité de matière de CuSO4 : n = m/M = 23 / 159,5 =0,144 mol.

Masse molaire du sel hydraté CuSO4, x H2O ; 159,5 + 18 x

par suite : 0,144 = 36/ (159,5 + 18 x) ; 159,5 + 18 x = 36/0,144=250 ; x = (250-159,5)/18 ; x=5.



cinétique : 2I- aq + S2O82- aq = I2 aq +2SO42-aq.

Texte : solution de iodure de potassium KI : V= 50 mL ; c1 = 0,80 mol/L ;

solution de peroxodisulfate de potassium : V= 50 mL ; c2 = 0,60 mol/L ;

Analyse :

Question relative aux espèces colorées.

Seul le diiode I2 aq est coloré ( jaune brun).

Question relative au réactif limitant.

Quantités de matière initiales : n(KI) = V c1 = 0,05*0,8 =0,04 mol.

n(S2O82- ) = V c2 = 0,05*0,60 =0,030 mol.


avancement (mol)
2I- aq
+ S2O82- aq
= I2 aq
+2SO42-aq.
initial
0
0,04
0,03
0
0
en cours
x
0,04-2x
0,03-x
x
2x
fin
xmax
0,04-2xmax
0,03-xmax
xmax
2xmax
Hypothèse 1 : I- aq en défaut : 0,04-2xmax =0 ; xmax =0,02 mol.

Hypothèse 2 :S2O82- aq en défaut : 0,03-xmax =0 ; xmax =0,03 mol.

Retenir la plus petite valeur : xmax =0,02 mol, I- aq en défaut, réactif limitant.

Question relative à la vitesse volumique.

La vitesse est toujours positive.

La vitesse est proportionnelle à la dérivée de l'avancement par rapport au temps et inversement proportionnelle au volume de la solution. v = 1/Vsol dx/dt.

La vitesse décroît au cours du temps du fait de la diminution de la concentration des réactifs.

 


Ester : éthanoate de 3-méthylbutyle.

Texte : à propos de l'hydrolyse de cet ester.

Analyse :

Question relative à la formule semi-développée.

 C7H14O2.

Question relative aux produits de l'hydrolyse.

 

Question relative aux caractéristiques de l'hydrolyse.

 lente, limitée par la réaction d'estérification, athermique.

 





 

Web

www.chimix.com


Solution d'ammoniac NH3 et d'acide chlorhydrique.

Texte : titrage de la solution d'ammoniac par une solution d'acide chlorhydrique

Analyse :

Question relative à l'équation de la réaction.

 Couples acide / base : NH4+aq / NH3 aq ; H3O+aq / H2O(l).

NH3 aq + H3O+aq =NH4+aq + H2O(l).

Question relative au pH du point équivalent.

A l'équivalence on a une solution de chlorure d'ammonium NH4+aq + Cl-aq.

 L'ion ammonium réagit partiellement avec l'eau : NH4+aq +H2O(l) = NH3 aq +H3O+aq .

Le pH de la solution est donc un peu inférieur à 7.

Question relative à la demi-équivalence.

 A la demi équivalence du dosage, [NH4+aq]=[NH3 aq].

Il s'agit d'une solution tampon dont le pH est égal au pKa du couple NH4+aq / NH3 aq.




Cinétique suivi par mesure de pression.

Texte : Fe(CO)5 (g) = Fe(s) + 5 CO (g), totale à 450 K.

Quantité de matière initial du réactif : n0 = 2,0 10-3 mol dans V0 = 500 mL = 5 10-4 m3 à température T constante.

Les gaz sont assimilés à des gaz parfaits. R = 8,32 J K-1 mol-1.

Analyse :

Question relative à la relation entre l'avancement et la pression.


avancement (mol)
Fe(CO)5 (g)
= Fe(s)
+ 5 CO (g)
initial
0
n0
0
0
en cours
x
n0-x
x
5x
Quantité de matière totale des gaz à la date t : n0-x +5x = n0+4x.

Relation des gaz parfaits : PV = nRT s'écrit : PV = (n0+4x)RT = n0RT + 4xRT. (1)

A l'instant initial : P0V = n0RT ; (1) s'écrit : PV = P0V+4xRT ; 4xRT = V(P-P0) = 4xRT

x = 0,25V/ RT *(P-P0) avec 0,25 V/(RT) = 0,25 n0/P0.

x = 0,25 n0(P-P0)/P0 ; x = 0,25 n0 (P/P0-1).

Par exemple si P = 2P0 alors x = 0,25 n0 = 5 10-4 mol.





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