Calcul d'un volume de gaz

[invitef6b53841]

Bonjour !

Je débute dans la chimie est venant d'un bac ES , c'est déjà difficile de résoudre certains problèmes.

Je vous fait part de l'énoncé:

Quel volume de monoxyde d'azote, en litre, obtient-on lorsque l'on fait réagir 100 mL d'une solution de HNO3 à 0,1 mol.L-1 sur 127mg de tournure de cuivre?

Données:
- Masses molaires atomiques en g.mol-1 :
H:1 ; N:14 ; O:16 ; Cu:63,5
- Volume molaire Vm = 22,4 L/mol dans les conditions normales (P=1 atm; T=273K)


Mon problème ici c'est que je n'arrive pas encore à avoir l'automatisme pour détecter quelle formule utiliser.
Alors j'ai pensé a utilisé nx = V / Vm mais je ne crois pas que le résultat soit satisfaisant.
Je ne demande pas la réponse bien entendu, juste un peu d'aide pour me mettre sur les bons rails !

Merci
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[moco]

Quand il y a une réaction chimique, il faut toujours raisonner au niveau des moles. Il faut donc d'abord transformer les données (Cu et HNO3) en moles, puis passer des moles de substance connue aux moles de substance inconnue (NO), et à la fin seulement revenir à la grandeur demandée, ici un volume de NO.

Calcule le nombre de moles de Cu, à l'aide de la formule : n(Cu) = m(Cu)/63.5,
Calcule le nombre de moles de HNO3, à l'aide de : n = cV.
Tu verras qu'il y a un grand excès de HNO3. On travaille sur la substance qui a le plus petit nombre de moles, donc Cu.
Tu écris alors l'équation qui te permettra de passer du nombre de moles de la substance connue (Cu) au nombre de moles de substance cherchée (NO). Cette équation est :
3 Cu + 8 HNO3 --> 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
L'important est le rapport 3 à 2. Donc 3 moles de Cu forment 2 moles de NO.
n(Cu) mole de Cuivre donneront donc 1.5 fois n(Cu) mole de NO.
Et comme chaque mole de gaz occupe 22.4 L, tes moles de NO occuperont 22.4 fois autant de litres.
Et c'est tout.

[Colbec]

Bonjour,
il faut d'abord écrire l'équation de la réaction, puis calculer le nombre de moles des réactifs mis en jeu (HNO3 et Cu). Après avoir déterminé le réactif en défaut, tu accèdes au nombre de moles de produit (NO) qui te permet de calculer ensuite le volume dégagé.

[invitef6b53841]

Bonjour,
il faut d'abord écrire l'équation de la réaction, puis calculer le nombre de moles des réactifs mis en jeu (HNO3 et Cu). Après avoir déterminé le réactif en défaut, tu accèdes au nombre de moles de produit (NO) qui te permet de calculer ensuite le volume dégagé.

Tout d'abord merci pour vos réponses!
Donc tout d'abord si j'ai bien compris, l'équation de la réaction est:
HNO3 + Cu ==> Cu(NO3)2 + NO + H2O

Une fois équilibrée cela donne celle citée par moco soit:
8HNO3 + 3Cu ==> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H20.

A partir de là il faudrait déterminer les réactifs si j'ai bien compris ? Qu'est-ce que vous entendez par déterminer ? Les nommer ? Désolée si mes questions vous paraissent idiotes, je débute en chimie et je veux vraiment saisir correctement.

Merci pour votre aide.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Colbec]

Bonjour,
maintenant que tu as écris la réaction, tu calcules le nombre de moles de chaque réactif comme moco l'a indiqué

Calcule le nombre de moles de Cu, à l'aide de la formule : n(Cu) = m(Cu)/63.5,
Calcule le nombre de moles de HNO3, à l'aide de : n = cV.

déterminer le réactif en défaut : trouver le réactif qui a le plus petit nombre de moles.

Tu verras qu'il y a un grand excès de HNO3. On travaille sur la substance qui a le plus petit nombre de moles, donc Cu.

En suivant les explications de moco, tu devrais y arriver.

[invitef6b53841]

Bonjour;

Donc je trouve
n(Cu) = m(Cu)/63,5
= 127 / 63,5 = 2
Donc il y a deux moles de Cu.

Ensuite, n(HNO3) = cV
c = concentration ?
Là je suis pas sure mais selon les données:
n(HN03)= 0,1 x 22,4 = 2,24 ?

Par contre j'ai pas compris comment cela peut-il déterminer le volume?

Merci beaucoup

[moco]

Il ne faut pas appliquer les formules aveuglément. Il faut faire attention aux unités, par exemple. D'autre part, il faut remplacer les paramètres par des valeurs qui correspondent à ce qu'on cherche.
Je reprends ta première phrase, que je cite en italique :

Donc je trouve
n(Cu) = m(Cu)/63,5
= 127 / 63,5 = 2
Donc il y a deux moles de Cu.

Non ! La masse m(Cu) à introduire dans la formule doit être en grammes. Et tes 127 mg ne sont pas des grammes. Il faut d'abord les transformer en grammes. Cela doit donc donner :
n(Cu) = 0.127g/63.5 g/mol = 0.002 mole
Donc il y a 0.002 mole de Cu, ou 2 10^-3 mol.

Je passe à ta 2ème phrase, qui est tout aussi fausse :

Ensuite, n(HNO3) = cV
c = concentration ?
Là je suis pas sure mais selon les données:
n(HN03)= 0,1 x 22,4 = 2,24 ?

La concentration c de l'acide est donnée et c'est 0.1 mol L^-1. Le volume de l'acide est aussi donné. C'est 100 mL, donc 0.1 L. (Le volume de 22.4 L est le volume molaire d'un gaz. Cela n'a rien à voir ici).
Donc le nombre de moles de HNO₃ est : n(HNO₃) = cV = 0.1 mol L^-1· 0.1 L = 0.01 mol

Donc tu disposes de 0.002 mol de Cu et de 0.01 mol de HNO₃. Il y a beaucoup trop de HNO₃. Pour la suite, on ne se préoccupe que de Cu.
Vas-y. Continue!

Mais tu aurais intérêt à mettre les unités après les valeurs numériques que tu introduis dans tes formules. Cela aide !

[invitef6b53841]

Tout d'abord, je suis désolée d'avoir abandonnée la discussion depuis quelques temps et j'en profites pour vous souhaiter mes meilleurs voeux pour cette nouvelle année 2010.

J'en reviens à l'exercice.
Oui j'ai fais de graves erreurs sur l'unité, sans doute dû à mon manque d'automatisme. Je tâcherais de faire plus attention la prochaine fois.

Donc, ce qui nous importe c'est le réactif ayant le moins de moles soit le Cu.
Vous dites qu'il y a trop de HNO3, est-ce parce qu'il doit être égal à 0 ?

En vous remerciant.