Exercices corrigés : Tableau d`avancement
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Exercices corrigés : Tableau d’avancement BAC LE TABLEAU D’AVANCEMENT Exercice 1 Enoncé : On se propose d’étudier la formation du diiode au cours de la réaction lente et totale : H2O2 + 2I- + 2H3O+ I2 + 4H2O On a introduit 50 mL d’acide sulfurique de concentration molaire C= 1 mol.L-1, 90 mL d’une solution d’iodure de potassium de concentration molaire C1=0,1 mol.L-1 et 10 mL d’eau oxygénée de concentration molaire C2=0,1 mol.L-1. 1- Calculer la quantité de matière initiale de chaque constituant. 2- Dresser le tableau d’avancement de la réaction. 3- Déterminer l’avancement maximal. Déduire le réactif limitant. Corrigé : Rappel : Il s’agit d’une solution aqueuse, la quantité de matière n=C(mol.L-1) .V(L) avec 1 mL = 10-3 L. - n0(H3O+) = C.V A.N : n0(H3O+) = 1.0,05 = 5.10-2 mol - n0(I ) = C1.V1 A.N : n0(I-) = 0,1.0,09 = 9.10-3mol - n0(H2O2 ) = C2.V2 A.N : n0(H2O2 )=0,1.0,01=10-3mol 2– H2O2 + 2 I + 2 H3O I2 + 4H2O équation Etat de la réaction Avancement n(H2O2) t=0 t>0 -3 + – n(I ) -3 + n(H3O ) -2 n(I2) n(H2O) 0 10 9.10 5.10 0 0 x -3 -3 -2 x 4x 10 - x 9.10 - 2 x 5.10 - 2 x 3Rappel : L’avancement maximal est la plus petite valeur théorique de l’avancement x qui annule l’une des quantités de matière initiales des réactifs arrête la réaction chimique donc c’est la valeur maximale que peut prendre l’avancement x. Pour déterminer l’avancement maximal, on détermine la plus petite valeur de x en résolvant ce système d’équations : { * nt (H2O2 ) = 0 ou * nt (I- ) = 0 ou * nt (H3O+ ) = 0 *103 x 0 ou * 9.103 2x 0 ou { * 0,05 2x 0 d' où { * x1 103 mol * x2 4,5.103 mol * x3 2,5.102 mol x1 x 2 x3 donc x1 xmax 10 3 mol Copyright © Page 1 sur 3 WWW.TUNISCHOOL.COM Exercices corrigés : Tableau d’avancement BAC Exercice 2 Enoncé : Lors de l’étude de la réaction totale des ions iodures I- avec les ions peroxodisulfates S2O82- 2I- + S2O82- I2 + 2S2O42on a obtenu le graphe de la quantité de matière de I- en fonction du temps : - -3 n(I )(10 mol) 5 4 3 2 1 t(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1A partir du graphe, donner les quantités de matière initiale et finale des ions iodures. Déduire que S2O82- est le réactif limitant. 2- Dresser le tableau d’avancement de la réaction. On pourra poser n0(S2O82-) comme quantité de matière initiale des ions peroxodisulfates. 3Déterminer la quantité de matière initiale des ions peroxodisulfates. Corrigé : Rappel : En général, sur le graphe de variations de la quantité de matière d’un réactif sont indiquées les valeurs des quantités de matière initiale et finale. Pour une réaction chimique totale, on peut rencontrer l’un des cas suivants : 1er cas : le réactif est limitant 2ème cas : le réactif est en excès nt (réactif) n0 (réactif) nt(réactif) n0(réactif) nf (réactif) t(min) nf(réactif) =0 0 0 Car nf(réactif) = 0 Copyright © t(min) Page 2 sur 3 Car nf(réactif) > 0 WWW.TUNISCHOOL.COM Exercices corrigés : Tableau d’avancement BAC 1- A partir du graphe de l’exercice 2, on a : n0(I ) = 5.10-3 mol et nf(I-) = 10-3 mol. la réaction étant totale et I- est le réactif en excès car nf(I-)>0 donc S2O82- est le réactif limitant. 2- S2O82– t=0 0 t>0 tf x + 2 I– I2 + 2 SO42– n0(S2O82–) n0(S2O82–) – x x x x nf(I-)= n0(I–) – 2xf xf xf xf nf(S2O82–)= n0(S2O82–) – xf 3- nf(I-) = 10-3 mol , d’où 5.10-3 – 2xf = 10-3 ; 2xf = 5.10-3 -10-3 mol= 4.10-3 d’ou xf = 2.10-3 mol. et comme nf(I-) > 0 ce qui montre I- est le réactif en excès donc S2O82– est le réactif limitant donc nf(S2O82–) =0 n0(S2O82–) – xf = 0 ; n0(S2O82–) = xf = 2.10-3 mol. Copyright © Page 3 sur 3 WWW.TUNISCHOOL.COM