1°s seance de travaux diriges du 03/12/2012








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(1°S) SEANCE DE TRAVAUX DIRIGES DU 03/12/2012

Données communes à tous les exercices  :

  • Masse molaires atomiques en g.mol-1 : M( H) = 1,01; M(C) = 12,0 ; M(O) = 16,0 ; M(Al) = 27,0 ; M(Cu) = 63,5 ; M(Ag) = 107,9 ; M(Sn) = 118,7

Revoir si nécessaire les relations relatives aux quantités de matière à la page 12 de votre livre.

Exercice 1

Combustion de l’aluminium dans le dioxygène

La combustion de l’aluminium Al solide dans le dioxygène gazeux produit de l’oxyde d’aluminium Al2O3.

  1. Ecrire l’équation de la réaction modélisant la transformation en utilisant les nombres stœchiométriques entiers les plus petits possibles.

  2. Dans l’état initial, le système est composé de 135 g d’aluminium, 256 g de dioxygène et 102 g d’oxyde d’aluminium. Construire un tableau d’avancement et indiquer la composition du mélange lorsque l’avancement x vaut 0,500 mol puis 1,00 mol.

  3. Etablir le bilan de matière dans l’état final. Quel est le réactif limitant ?

Exercice 2

Hémisynthèse de l’aspirine

On réalise l’hémisynthèse de l’aspirine au laboratoire. On fait réagir m0= 3,3g d’acide salicylique solide et V0 = 7,0 mL d’anhydride acétique liquide on obtient de l’aspirine et de l’acide éthanoïque (ou acétique).

Nom

Acide salicylique

Anhydride éthanoïque

Aspirine

Acide éthanoïque

Formule

acide salicylique.gif

anhydride.gif

aspirine.gif

acide éthanoïque.gif

Masse molaire en g.mol-1

138

102

180

60,0



  1. Etablir un bilan de matière en fin de réaction

  2. Déterminer la masse d’aspirine obtenue dans l’état final ainsi que la masse finale du réactif resté en excès.

  3. Quelle masse d’acide salicylique aurait-il fallu utiliser pour que le mélange initial soit stœchiométrique ?

Donnée : masse volumique de l’anhydride acétique :  = 1,08 g.mL-1

Exercice 3

Cuivre et ions argent

Dans un tube à essai, on verse un volume V = 6,0 mL d’une solution aqueuse de nitrate d’argent, Ag+ (aq) + NO3-(aq), de concentration en ions argent C = 0,40 mol.L-1. On immerge totalement un morceau de tournure de cuivre de masse m = 0,70 g. il se forme de l’argent solide et des ions cuivre (II).

  1. Sachant que les ions nitrate sont des ions spectateurs, écrire l’équation de la réaction.

  2. Calculer les quantités initiales de réactifs.

  3. A l’aide d’un tableau d’avancement, déterminer :

    1. L’avancement final ;

    2. La masse d’argent solide obtenu en fin de transformation.

  4. Sachant que dans cette expérience les ions cuivre (II) constituent la seule espèce chimique colorée (bleus en solution aqueuse)), comparer la couleur de la solution au début et à la fin de la transformation chimique.

Exercice 4

Composition d’un bronze

Lors de la réaction entre l’étain et une solution d’acide chlorhydrique (H+(aq) + Cl-(aq)), il se produit un dégagement gazeux de dihydrogène et des ions étain (Sn2+) apparaissent. Dans les mêmes conditions, le cuivre ne réagit pas.

  1. Ecrire l’équation de la réaction entre l’étain solide et les ions hydrogène H+ de la solution d’acide chlorhydrique.

  2. Les cloches sont constituées de bronze, alliage de cuivre et d’étain. Un échantillon de bronze de masse m0 = 5,4 g est plongé dans une solution d’acide chlorhydrique. On recueille un volume V(H2) de dihydrogène égal à 250 mL. On supposera que l’acide chlorhydrique est en excès.

    1. A l’aide d’un tableau d’avancement déterminer la valeur de l’avancement maximal xmax.

    2. En déduire la quantité de matière puis la masse d’étain présente dans l’échantillon.

    3. Calculer le pourcentage en masse d’étain dans le bronze constituant la cloche.

Donnée : dans les conditions de l’expérience le volume molaire des gaz est Vm = 24,0 L.mol-1.

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