Devoir zinc et acide, sucre donne alcool
Bonjour,
nous avons un devoir tel:
Exercice 1 : Solution commerciale d’acide sulfurique
On dispose d’une solution commerciale d’acide sulfurique dont l’étiquette indique les données suivantes :
Acide sulfurique H2SO4
Pourcentage massique en acide sulfurique P = 95 %
M = 98,07 g.mol-1
d = 1,83
1. Quelle est la masse mA d’acide pur contenue dans un litre de solution commerciale ?
2. Calculer la concentration molaire cA de la solution commerciale.
3. Proposer une méthode pour préparer 1,00 L d’une solution d’acide sulfurique de concentration molaire égale à 100
mmol.L-1, à partir de la solution commerciale.
4. Cette solution est utilisée pour attaquer de la poudre de zinc : il se dégage du dihydrogène, que l’on recueille. Sachant
que la masse de zinc utilisée est de 1,0 g et que l’acide est en excès, calculer le volume de gaz mesuré à la température
de 20°C sous une pression de 1,013.105 Pa.
Équation de la réaction : Zn(s) + 2H+
(aq) → Zn2+
(aq) + H2(g)
Données :
Constante des gaz parfaits : R = 8,314 SI ;
Masse molaire atomique : M(Zn) = 65,4 g.mol-1.
Exercice 2 : Fermentation du jus de raisin
Les vendanges terminées, une cuve contient 44 hL de jus de raisin blanc. Ce jus subit une fermentation transformant en une
quinzaine de jours le sucre en alcool (éthanol).
En simplifiant, on peut traduire la transformation chimique du jus de raisin par la réaction :
C6H12O6(aq) → 2C2H6O(aq) + 2CO2(g)
où C6H12O6 est la formule du glucose (sucre) et C2H6O celle de l’éthanol.
Dans le but de déterminer le moment où l’étape de fermentation est terminée, on effectue des prélèvements régulièrement et on
estime la teneur en alcool par méthode colorimétrique.
Pour cela, on utilise un indicateur coloré qui a la propriété de donner une coloration rouge en présence de l’éthanol ; l’intensité
de cette coloration augmente avec la concentration en éthanol.
Afin de suivre l’évolution de la concentration en éthanol au cours du temps, on souhaite réaliser une échelle de teinte.
Pour cela, on prépare 5 solutions dont les concentrations en éthanol sont données dans le tableau ci-dessous :
Solution n° 1 2 3 4 5
Concentration molaire
(mol.L-1) 2,60 2,00 1,40 0,80 0,20
1. Comment procéder pour préparer un volume V = 500 mL de la solution n°5 à partir d’éthanol pur ?
- calculer le volume d’éthanol à prélever ;
- décrire le protocole expérimental.
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Au bout de 16 jours, la coloration obtenue en versant quelques gouttes d’indicateur dans le prélèvement de vin n’évolue plus et
correspond au tube n°2.
2. Quelle est la concentration molaire en éthanol lorsque la fermentation est achevée ?
3. En déduire la masse d’éthanol contenue dans un litre de vin.
4. Calculer le pourcentage d’éthanol en masse dans le vin.
5. Calculer la quantité de matière de dioxyde de carbone se dégageant au cours de la fermentation.
6. En déduire le volume de dioxyde de carbone dégagé à pression atmosphérique et à 25°C.
Données :
Masse volumique de l’éthanol : 790kg.m3 éthanol ;
Pression atmosphérique : P = 1,013 hPa ;
Constante des gaz parfaits : R = 8,314 SI.
Exercice 3 : Une petite sphère de cuivre que l’on charge positivement
Le cuivre est l’un des meilleurs conducteurs. Il est utilisé pour les liaisons dans les circuits électriques. On admet qu’un électron
par atome est libre de se déplacer dans le métal.
1. Calculer le nombre moyen d’atomes de cuivre contenus dans une petite sphère de cuivre de 2,4 g.
2. Quel est le nombre N d’électrons libres dans la sphère ?
On électrise cette sphère de cuivre en lui transférant une charge q = 25 nC.
3. Comment peut-on réaliser ce transfert ?
4. Indiquer la nature des particules transférées et calculer leur nombre Ne.
5. Comparer le nombre de particules transférées au nombre d’électrons libres de la sphère et conclure.
Données :
Charge élémentaire : e = 1,6.10-19 C ;
Constante d’Avogadro : NA = 6,02.1023 mol-1 ;
Masse molaire de l’élément cuivre : M(Cu) = 63,5 g.mol-1.
Plus les données rajoutée:
- Ajoutez la masse volumique du vin : 980 g/L
- Corrigez la valeur de la pression atmosphérique : 1013 hPa (au lieu de 1,013 hPa)
J'ai fini en grande parti le devoir, mais vu que les questions répondent à celles qui suivent, je voudrais savoir (les formules pourront beaucoup m'aider) comment procéder...
PS: Le dernier exercice ne m'as pas poser de problèmes (pour l'instant^^)
Merci (beaucoup) d'avance!!
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