Exercices Réaction chimique

Première S
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Correction dÊexercices
Réaction chimique et tableau d’avancement
Exercice n°8 page 90
Tableau d’avancement :
2 S 2 O 32− (aq )
2 I − (aq )

→
S 4 O 62− (aq )
Etat
Avancement
Etat initial
x=0
( n I 2 )0
( n S O2 − ) 0
0
0
Etat final
x = xmax
( n I 2 )0 − x max
( n S O2 − )0 − 2 x max
2 x max
x max
I 2 (aq )
+
2
2
3
3
+
Recherche du réactif limitant :
si le diiode est le réactif limitant :
( n I2 )0 − x max = 0
donc
x max = ( n I 2 )0 = 3,0 mol
si les ions thiosulfates sont réactif limitant : ( n S O2 − )0 − 2 x max = 0 ⇔ x max =
2
( n S O2 − ) 0
3
2
3
2
=
5,0
= 2,5 mol
2
Les ions thiosulfates permettent un avancement moindre donc ils seront épuisés avant : c’est le réactif
limitant. L’avancement maximal vaut : 2,5 mol.
En fin de réaction, il n’y aura plus d’ions thiosulfate mais il restera du diiode ( ( n I2 )f = 0,5 mol ) donc le
mélange final sera coloré. Le diiode est la réactif en excès.
Exercice n°9 page 90
Fe3+
Equation de la réaction :
+ 3 HO-

→ Fe(OH ) 3
Etat
Avancement
Fe3+
Etat initial
x=0
( n Fe3+ )0
( n HO − )0
0
Etat final
x = xmax
( n Fe3+ )0 − x max
( n HO − )0 − 3x max
x max
+
3 HO −

→
Fe( HO)3
Recherche du réactif limitant :
si les ions Fe3+ sont réactif limitant : ( n Fe3+ )0 − x max = 0 donc x max = ( n Fe 3+ )0 = 6,0 mmol
si les ions HO- sont réactif limitant : ( n HO − ) 0 − 3x max = 0 donc x max =
( n HO − )0
3
=
12,0
= 4,0 mmol
3
Les ions hydroxyde HO- permettent un avancement moindre donc ils seront épuisés avant : c’est donc le
réactif limitant. L’avancement maximal vaut : xmax = 4,0 mmol. Les ions fer sont en excès.
En fin de réaction :
( n Fe3+ )f = ( n Fe3+ )0 − x max = 6,0 − 4,0 = 2,0 mmol
( n OH − )f = 0
(réactif limitant)
( n Fe ( OH )3 )f = x max = 4,0 mmol
Corrections d’exercices : la réaction chimique
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Exercice 10 page 90
La seule espèce chimique à la fois présente dans l’équation et colorée est le diiode donc la solution se colore
au fur et à mesure que le diiode I2 est produit par la transformation.
Quantités de réactifs initiales : ( n S O2 − )0 = CS O2 − × VS O2 − = 50.10 −3 × 0,10 = 5,0 mmol
2
8
2
8
2
8
( n I − )0 = C I − × VI − = 50.10−3 × 0,50 = 25,0 mmol
Si vous regardez la correction de l’exercice à la fin du livre (page 370), vous constaterez qu’il y a une erreur
de calcul. Il est écrit : (n I − )0 = C I − × VI − = 50.10 −3 × 0,50 = 2,5.10 −3 mol or 50.10 −3 × 0,50 fait 25.10-3 mol.
La correction suivante, faite avec les valeurs de l’énoncé, ne correspond donc pas à la correction du livre.
2 I − (aq )
S2O82− (aq ) 
→
2 SO 24− (aq )
Etat
Avancement
Etat initial
x=0
( n I − )0
( n S O2 − )0
0
0
Etat final
x = xmax
( n I − )0 − 2 x max
( n S O2 − )0 − x max
x max
2 x max
+
2
2
I 2 (aq )
8
8
+
Recherche du réactif limitant :
si les ions I- sont réactif limitant : ( n I − )0 − 2 x max = 0 donc x max =
( n I − )0
2
=
25,0
= 12,5 mmol
2
si les ions S2 O82 − sont réactif limitant : ( n S O2 − )0 − x max = 0 donc x max = ( nS O2 − )0 = 5,0 mmol
2
A l’état final :
8
2
8
( n I − )f = ( n I − )0 − 2x max = 25,0 − 2 × 5,0 = 15,0 mmol
( n S O2 − )f = 0
2
(réactif limitant)
8
( n I2 )f = x max = 5,0 mmol
( n SO2 − )f = 2 × x max = 2 × 5,0 = 10,0 mmol
4
Exercice n°11 page 91
Analyse du graphe n°1 :
quantités de matière initiales : ( n Al 3+ )0 = 1,5 mol
et
( n OH − )0 = 6,0 mol
avancement maximal : xmax = 1,5 mol
réactif limitant : les ions aluminium Al3+
Analyse du graphe n°2 :
quantités de matière initiales : ( n Al 3+ )0 = 2 mol
et
( n OH − )0 = 6,0 mol
avancement maximal : xmax = 2,0 mol
réactif limitant : le mélange initial est stœchiométrique donc les deux espèces sont réactif limitant.
Corrections d’exercices : la réaction chimique
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Exercice n°15 page 92
Exercice n°16 page 92
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