Reaction entre le laiton et l'acide chlorhydrique .

[invite24ad28a1]

Bonjour J'ai eu un Exercice de chimie à faire pour Jeudi .
et j'ai quelques problèmes pour certaines questions.
Le sujet est :
Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc .
Quand cet alliage est mis en présence d'une solution d'acide chlorhydrique , seul le zinc réagit ; il se forme du dihydrogene et des ions Zn²+ en solution .
On attaquze 10g de cet alliage par 100 mL de solution d'acide chlorhydrique dont la concentration est C= 1,00 mol.L-1.
Il se forme alr V= 0,900 L de dihydrogène , mesuré dans les conditions normales de température et de pression (Vm=22,4L.Mol-1)



a. Ecrire l'équation de la réaction qui a lieu

b. Calculer la quantité de matière de dihydrogène recueilli.

c. Tout le zinc ayant disparu, déterminer la quantité de matière d zinc contenue dans l'échantillon.

d. En déduire la composition massique (Pourcentage en masse) du laiton .

e. Calculer, pour la solution obtenue en fin de reaction , la concentration des ions H3O+ et celle des ions Zn²+ .



Mes réponse sont :

a. Zn + 2H+ ==> Zn²+ + H2
b . 0.04 mol
c. 2.62g

Et c'est après que j'y arrive plus :s
Je ne comprend pas la question D ,
Pour la question E je vois pas pourquoi on parle des ions H3O+ , Sa veut forcement dire que je me suis trompé dans l'équation de départ :s ?



J'espere que quelqu'un pourra m'aider ! Merci beaucoup .
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[invite00ba8ffa]

Bonjour,
pour la question a, tu dois ré-équilibrer ton équation en mettant H3O+ à la place de H+.
La réponse b est correcte.
Pour la c, relis bien la question car tu ne réponds pas à la question posée.
Pour la d, on te demande le pourcentage de zinc et le pourcentage de cuivre contenu dans le laiton.

[invite24ad28a1]

Merci Beaucoup =D

Si je refet mon équation cela me donne
Zn + 2H3O+ ==> Zn²+ + 3H2

Pour la C , le zinc est le reactif limitant donc sa Q. de matiere est la même que celle du dihydrogène soit 0.04mol

Pour la D faut -il prendre en compte que le latin fait 10g ?
Si Oui alors ma reponse fausse de la question C peut me servir ici , il y a 26.2% de zinc et 78.8% de cuivre .

Pour la D La Concentration des ions H3O+ est 2.00mol .L-1
et pour les ions Zn²+ c = n/v = 0.04 * 0.1= 0.004mol/L

Je sais pas du tout si c'est bon =S
Merci de m'aider encore un peu ^^ Si sa dérange pas .

[moco]

Il faut raisonner en moles.
S'il se forme 0.9 litre de H2, c'est aussi 0.9/22.4 = 0.0402 mole de gaz.
Ce gaz H2 vient du même nombre de moles de zinc, donc il y avait au départ 0.0401 mole de zinc, ce qui pèse : 0.0402 · 65.4 = 2.629 g Zn
Ton alliage pèse 10 g et contient 2.629 g zinc,.
Sa teneur en zinc est de 26.29 %

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite00ba8ffa]

Ta réaction n'est pas équilibrée, il te manque des oxygènes à droite de la flèche.
Zn + 2H3O⁺ ==> Zn²⁺ + H₂ + ? H₂O
Les réponses c et d sont correctes.
Pour la réponse e, tu as écris pour Zn2+ que C = n/V et après C=0,04*0,1 => ya qqch qui cloche, non?

[moco]

L'équation doit s'écrire :
Zn + 2 H₃O⁺ --> Zn²⁺ + H₂ + 2 H₂O
ou, si éon préfère l'écriture abrégée :
Zn + 2 H⁺ --> Zn²⁺ + H₂

Que l'on utilise H₃O⁺ ou H⁺ ne change rien au calcul de ce problème.
Dans les deux cas, on observe que 1 mole de zinc forme une mole de gaz H₂

[invite24ad28a1]

effectivement il ya qqch qui cloche ^^
Sa fait 0.4 mol/L pour le Zn²+
et pour l'equation c'est
Zn + 2H3O+ ==> Zn²+ + H2 + 2H2O

=)

[invite24ad28a1]

Merci Beaucoup =D

[inviteca95edad]

a.Ecrire l'équation de la réaction qui a lieu.


Tu n’as pas entièrement tord.

On peut écrire : Zn (s) + 2H+ (aq) = Zn2+ (aq) +H2 (g)

Mais si on se base sur l’équation de dissociation de l’acide chlorhydrique dans l’eau, on a :

HCl (s) + H2O (l) = H3O+ (aq) + Cl- (aq)

Mais pour aller plus vite, on écrit souvent: HCl (s) = H+(aq) + Cl-(aq)

Car on néglige la réaction d’autoprotolyse de l’eau :

H2O (l) + H2O (l) = H3O+(aq) +OH- (aq)

<=> 2 H2O (l) = H3O+ (aq) +OH- (aq)


Donc, normalement on devrait écrire :

Zn (s) + 2 H3O+ (aq) = Zn2+ (aq) + H2 (g) + 2 H2O (l)

Mais si on néglige la réaction d’autoprotolyse de l’eau, ça devient :

Zn (s) + 2H+ (aq) = Zn2+ (aq) + H2 (g)

et H3O+ = H+ (aq)
(c’est la même chose mais il faut bien préciser « aq »)

(Aq pour aqueux)


Tableau d’avancement:

Zn (s) + 2H+ (aq) = Zn2+ (aq) + H2 (g)

X=0 n(Zn)i n(H+(aq))i 0 0

X n (Zn)i – x n(H+(aq))i - 2x x x

X = xmax n (Zn)i – xmax n(H+(aq))i – 2xmax xmax xmax




b.Calculer la quantité de matière de dihydrogène recueilli.

Tu as bon.

n (H2) recueilli = xmax
= V(H2 formé) / Vm
= 0,900/ 22,4
= 0,040 mol


c.Tout le zinc ayant disparu, déterminer la quantité de matière d zinc contenue dans l'échantillon.

Tu ne réponds pas à la question posée car même si ce que tu as mis est bon, on te demande la quantité de matière et non la masse de zinc...


On te dit « Tout le zinc ayant disparu », donc cela signifie que le zinc est le réactif limitant <=> xmax = x1 = 0,040 mol (calculé précédemment)


Je précise : Avec : n(Zn)i – x1 =0 n(H+(aq))i – 2 x2 =0


n(Zn)i = x1 n(H+(aq))i / 2 = x2

Comme xmax= x1 = n(Zn)i, cela veut dire que x1<x2 :

Vérification :

X1 = 0,040 mol

X2= n(H+(aq)/2 = 0,100 /2= 0,050 mol


Car d’après l’équation :

HCl (s) = H+ (aq) + Cl- (aq)


[H+ (aq)]i = [Cl-(aq)]i = C = 1,00 mol/L
et V = 0,100 L

donc n(H+(aq))i = [H+(aq)]i * V = 0,100 mol


donc comme 0,040<0,050, on a bien x1<x2.


Donc pour répondre à la question n(Zn)i = 0,040 mol.


d.En déduire la composition massique (Pourcentage en masse) du laiton .

« Laiton = cuivre + zinc »

masses : 10g ? 2,62 g

car m(Zn) = n(Zn)* M(Zn) = 0,040*65,4 = 2,616 g mais avec 3 cc ça donne 2,62 g.

On en déduit que :

m(Cu) = 10 – 2,62 = 7,38 g (valeur exacte 7,384 g)


Il n’y a plus qu’à mettre en pourcentage :

m(Cu) % <=> (7,38/10)*100 = 73,8 %

m(Zn) % <=> (2,62/10)*100= 26,2 %




e.Calculer, pour la solution obtenue en fin de reaction , la concentration des ions H3O+ et celle des ions Zn²+ .

[H3O +]f = [H+ (aq)]f
= (n(H+(aq)) – 2xmax)/ V(acide chlorhydrique)
= (0,100 – (2*0,040)) / 0,100 = 0,020 / 0,100
= 0,200 mol/L

(sachant qu’au départ [H3O+]i =1,00 mol/L)


D’après l’équation : Zn (s) + 2H+ (aq) = Zn2+ (aq) +H2 (g)

Ou Zn (s) + 2 H3O+ (aq) = Zn2+ (aq) +H2 (g)
(en négligeant la réaction d’autoprotolyse de l’eau)



C' : concentration de la solution (et non C de la solution d’acide chlorhydrique) => on peut l’appeler C’ (pour ne pas confondre)

On a d’après l’équation [Zn]i = C’ et 2 [H3O+]i = C’

Donc [Zn]i = 2*1,00= 2,00 mol/L

Or n (Zn) i = 0,040 mol donc V (“zinc”) = 0,040/ 2, 00 = 0,020 L

[Zn+2]f= xmax/ V(“zinc”) = 0,040/0,020 = 2,00 mol/L


Récapitulatif : [Zn]i= 2,00 mol/L [Zn]f= 0 mol/L
(car n(Zn)i – xmax = 0 mol)


[Zn2+]= 0 mol/L [Zn2+]f= 2,00 mol/L


Donc tout le zinc (solide) a bien disparu : tout le zinc a réagi avec les ions oxonium pour former des ions Zn2+ (et H2) (tout le zinca été « consommé »).


En espérant de t'avoir aider... Bon courage !

[inviteca95edad]

Désolée j'ai fait une faute : j'aurai du écrire "tort" et non "tord".
Je m'excuse aussi parce que certaines choses ne sont pas bien "passées"
(pour le tableau d'avancement , normalement j'avais mis des espaces.

[invite24ad28a1]

Mindyla , Je ne comprend pas comment tu as trouvé la Concentration des ions Zinc ?
Pourrais tu me le ré-expliquer S'il te plait ?.