Suivi cinétique par mesure de volume de gaz

[invite8f3530d3]

Bonjours je viens encore vous embêté un peu car à nouveau j'ai du mal avec un exercice :/ Voici L'énoncé et mes réponses :


1) Équation Chimique de la réaction:
H3O+(aq) + 2 Cl-(aq) +CaCO3(s) = 2 CO2(g) + Ca²+ (aq) +2Cl-(aq)

(En rouge c'est les coefficient stœchiométrique que j'ai ajustée mais j'ai eu du mal je pense que c'est faux :/ )

2)On a a un temps quelconque:
n(CO2)= x et C=n/V <=> n=C.V (C ou [X] en mol.L-1 , n en mol, er V en L)

On a dx/dt = dn(CO2)/dt <=> d([CO2].V(CO2) /dt Là aussi je doute que ma réponse soit correcte.

3) Courbe V=f(t) avec sur mon papier millimétré: Échelles 1cm= 10 s et 1cm =1mL (car je trouvais que 1cm=10mL était assez bizarre)
Volume de CO2 (g) a différent instants
(Graph 1)

b) On a v(1/Va).(dx/dt) < = > v(1/va).d([CO2].V(CO2) /dt
On Va= 50.0mL= 50.0*10^-3 L
AN: v= (1/ 50.0*10^-3)*d([CO2].9.76*10^-3 /50 ? Après je ne trouve pas.

4) Évolution temporelle de la concentration en ion oxonium [H3O+] :

a) Exprimons la vitesse de réaction v=(1/Va)*(dx/dt) en [H3O+] :

v=(1/Va)*(dx/dt) on a n(H3O+)=ni(H3O+)-x
ni(H3O+)-n(H3O+) =x
et On a n(H3O+)=[H3O+].Va
<=> d[H3O+]/dt ?

b)Courbe des variations de [H3O+] en fonction du temps:

(Graph 2)

c) On a: d[H3O+]/dt
AN: 0.023/50 =1.15 mol.L-1.s-1 ?

d) Je n'ai pas pu comparer :/

Mais pour trouver la quantité de matière de CO2 a t=50s jai fait :

n(CO2) = V(t=50s) /Vm
n(CO2) = 9.76*10^-3/22.4= 4.36*10^-4 mol mais j'sais pas où m'en servir lol ...

J'aurai besoin d'aide S'il vous plait .
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[sfnsfn2]

bonjour
je voix que la réaction n'est pas équilibrée
l'hydrolyse acide du carbonate donne l'acide carbonique qui se dissocié en CO2 et H2O
donc la réaction s'écrit:
CaCO3 + 2H+ + 2Cl- ----------CaCl2 + H2CO3 ------ CO2 + H2O

[invite8f3530d3]

Donc on a :


2H3O+(aq) + 2 Cl-(aq) + CaCO3(s) = CO2(g) + Ca²+ (aq) +2Cl-(aq)+ 3H2O(l)
?

[mach3]

Cl- est spectateur, inutile de le faire apparaitre dans l'équation.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8f3530d3]

Pouvez vous m'aider a trouver l'expression demandée a la question 4)a) s'il vous plait ?

Exprimer la vitesse de reaction v=(1/Va)*(dx/dt) en fonction de [H3O+] ?

[jeanne08]

il faut déja écrire la réaction chimique faite correctement : 2H3O+ + CaCO3 s -> CO2 g + Ca2+ + 3 H2O avec au départ un excès de CaCO3 solide ( on ne compte donc pas ) , n mol de H3O+ ( tu trouveras n = 0,002 mol) , 0 mol de CO2 g et de l'eau en grand excès ( c'est le solvant ... on ne compte donc pas la quantité), la quantité de solution est Va = 0,05L
Au temps t l'avancement est x on a donc n-2x mol de H3O+ et il s'est formé x mol de CO2 g

La vitesse de la réaction est v = 1/Va. dx/dt . Tu vois que dx/dt = variation du nombre de mol de CO2 formée pendant dt = 1/2 * nombre de mol de H3O+ disparu pendant dt .
rappel 1/Va *nombre de mol de l'espèce i en solution = concentration de l'espèce i dans la solution.

Puisqu'on te dit de t'interesser à la vitesse au temps t = 50s tu vas regarder ce qui se passe entre 40 et 60s ( donc pendant un intervalle de temps de 20s )
1) tu calcules le nombre de CO2 formé donc la variation de x pendant ces 20s . La vitesse est v = 1/0,05 * variation de x/20 en mol/L/s
2) la vitesse est aussi 1/Va*1/2 variation du nombre de mol de H3O+ disparu = 1/2 concentration de H3O+ disparus / 20s en mol/L/s
tu dois trouver des valeurs numériques de v très voisines

note : si tu es un peu plus calée ... (je ne sais pas quel est ton niveau) tu peux ecrire que dx/dt = pente de la tangente à la courbe x(t) = d nCO2/dt = -1/2 d(nH3O+)/dt et travailler avec les pe,ntes des tangentes aux courbes tracées ... mais c'est plus long et délicat ...

[invite8f3530d3]

D'accord Merci Beaucoup