Correction de l

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Correctiondelexercice dapplicationLarbre
de Diane
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Travail préalable à effectuer

• Dans 500 mL dune solution de nitrate dargent
  (Ag(aq) NO3-(aq)), de concentration
  c0  0,10 mol.L -1, on plonge un fil de cuivre
  Cu(s) dont la masse est égale à 10 g.
• Données  M(Cu) 63,5 g.mol-1
• M(Ag) 107,9 g.mol-1

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Attribuer à chaque valeur numérique une notation

• V 500 mL
• c0  0,10 mol.L-1
• m(Cu) 10 g
• M(Cu) 63,5 g.mol-1
• M(Ag) 107,9 g.mol-1

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• 1 Compléter léquation modélisant la
  transformation chimique avec les nombres
  stœchiométriques convenables. Justifier le choix.
• Ag(aq) Cu(s) ? Cu2(aq) Ag(s)
• Ces nombres stoechiométriques sont nécessaires
  afin de respecter les lois de conservation
  (quantité de matière et charge)

2
2
0,5
0,5
5

• 2 Les ions nitrate ninterviennent pas dans la
  transformation chimique ce sont des ions
  spectateurs, ils napparaissent pas dans
  léquation chimique.

1
6

• 3 Pour calculer la quantité de matière ni(Cu) en
  cuivre, on applique la relation 
• avec ni(Cu) en mol
• m(Cu) en g M(Cu) en g.mol-1
• 4 On fait lapplication numérique
• ni(Cu) 0,16 mol

0,5
0,5
7

• 5 La concentration molaire (en mol.L-1) dune
  espèce chimique dans une solution est la
  quantité de matière (en mol) de cette espèce
  chimique par unité de volume(en L) de la
  solution.

1
8

• 6 Expression de la quantité de matière en ions
  argent
• ni(Ag) c0 . V avec ni(Ag) en mol c0 en
  mol.L-1 V en L

0,5
9

• Pour calculer la quantité de matière initiale en
  ions argent Ag, il faut convertir V en L 
• V 0,500 L
• On fait lapplication numérique
• ni(Ag) 0,10 0,500
• ni(Ag) 5,0 10-2 mol

0,5
0,5
10

• 7 Tableau dévolution de la transformation 

Equation chimique Equation chimique 2 Ag(aq) Cu(s) ? Cu2(aq) 2 Ag(s) 2 Ag(aq) Cu(s) ? Cu2(aq) 2 Ag(s) 2 Ag(aq) Cu(s) ? Cu2(aq) 2 Ag(s) 2 Ag(aq) Cu(s) ? Cu2(aq) 2 Ag(s)
Etat du système Quantités de matière (mol) Quantités de matière (mol) Quantités de matière (mol) Quantités de matière (mol)
Etat initial xi 0 ni(Ag) ni(Cu) 0 0
Etat intermédiaire x ni(Ag) 2 x ni(Cu) - x x 2 x
Etat final xmax ni(Ag) 2 xmax ni(Cu) - xmax xmax 2 xmax
1
11

• 8 A létat final, un des deux réactifs est
  consommé, on a donc 
• Or le réactif limitant correspond au xmax le
  plus petit donc le réactif limitant est lion
  argent Ag.

0,5
OU
Si lion argent est limitant
Si le cuivre est limitant
ni(Ag) 2 xmax 0
ni(Cu) xmax 0
xmax ni(Cu)
xmax 0,16 mol
xmax 2,510-2 mol
0,5
0,5
12

• 9 Daprès le tableau dévolution, la quantité de
  matière en argent Ag à létat final vaut
• nf(Ag) 2 . xmax

0,5
nf(Ag) 2 2,5 10-2 nf(Ag) 5,0 10-2mol
0,5
De plus, la masse dargent Ag est donnée par la
relation mf(Ag) n(Ag) . M(Ag)
0,5
mf(Ag) 5,0 10-2 107,9
mf(Ag) 5,4 g
0,5
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(No Transcript)