Problèmes stoechiométriques

[invite80fbd8cf]

Bonjour à tous ! Voilà j'ai un petit soucis dans un problème de stoechiométrie je vais écrire l'énoncé et vous expliquer comment je procède ça sera plus facile pour m'expliquer ce qui m'échappe...

Exercice :

De l'hydrogène est préparé par réaction de l'acide sulfurique (H2SO4) sur un minerai de zinc (Zn). On souhaite produire 33,6 L de dihydrogène (à 0°C et 1atm) et l'on dispose d'une solution aqueuse de densité 1,1 et contenant 13,36% en masse d'acide sulfurique.

a) Quel est le volume de solution d'acide à utiliser?

b) Quelle masse de minerai de zinc faut-il engager sachant que sa pureté est de 98% et que le rendement est de 90%?

Donc voilà comment j'ai fait :

Zn + H2SO4 --> ZnSO4 + H2

1 mol 1 mol 1 mol 1 mol

départ :

1,66 ? / /

fin :

0,16 ? 1,5 1,5

a) Pour le premier point je suis vraiment bloqué je ne m'y retrouve pas au niveau du bilan matière et savoir le nombre de mol de H2SO4 qui me permettrait ensuite de trouver le volume.

b) rendement = quantité de produit formé / quantité de produit théorique = 90%

On sait qu'il y a 33,6 L de H2 à 0°C et 1atm --> n = 33/(0,082 x 273) = 1,5 mol

Donc, 0,9 = 1,5 / quantité théorique = 1,66

n = 0,98m/M --> m = (1,66 x 65,38)/0,98 = 111,19 g de Zn

Donc voilà à ce que j'arrive je ne parviens pas à trouver le point a) j'ai vraiment dû mal à m'y retrouver avec le bilan matière dans ce genre d'exercice pour savoir quel quantité de réactif va réagir, savoir si c'est proportionnel ou pas, etc...

Merci d'avance pour votre aide !
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[moco]

Ton raisonnement à base de coefficient 1.66 me paraît absurde.
La seule chose vraie dans ton calcul est que il faut produire 1.5 mole de H2, donc qu'il faut consommer 1.5 mole de Zn et 1.5 mole d'acide sulfurique.
1.5 mole de Zinc pèse 1.5·65.39 g = 98 g Zinc, donc 100 g de minerai. Mais comme le rendement n'est que de 90%, il faudra 110 g de minerai.
1.5 mole de H2SO4 pèse 1.5·98 g = 147 g H2SO4, ce qui se trouve dissous dans 147/0.1336 = 1100 g d'acide dilué, donc exactement 1000 mL de ce même acide dilué.

[invite80fbd8cf]

Merci pour ta réponse moco je crois que je commence tout doucement à comprendre... ^^

J'ai encore une question, parfois il arrive d'avoir des réactifs en excès ou en défaut comment fait-on pour savoir dans quel type de réaction on se trouve ? Je veux dire comment sait-on qu'ici je peux reprendre 1,5 à partir de mes produits pour mon H2SO4 sans savoir si mes réactifs sont peut-être en excès ou en défaut ? J'ai du mal à clairement formuler ma question j'espère que tu vois ce que je veux dire

[moco]

En effet, quand on fait une réaction chimique, on ajoute presque toujours l'un des réactifs en excès. C'est parfois volontaire, parfois involontaire.
Pour savoir lequel est en excès, il faut raisonner au niveau des moles,et donc transformer en moles les données (qui sont en grammes ou en litres). On compare les résultats.
Dans une réaction comme la tienne où les réactifs régissent dans un rapport de 1 à 1, on détermine la substance dont le nombre de moles est le plus petit. C'est l'autre qui est en excès.

[A voir en vidéo sur Futura]