Le carbure de calcium CaC₂ réagit avec l'eau pour donner l'hydroxyde de calcium Ca(OH)₂ et de l'acétylene C₂H₂.(Ca = 40 ; O=16 ; H = 1,0 ; C =12 g/mol.)

Buts: masse d'acétylène obtenue en faisant réagir 100 g de carbure de calcium avec 100 g d'eau.

Masse du réactif en excès.

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂

quantité de matière (initiale) : masse (g) / masse molaire (g/mol)

masse molaire carbure de calcium : 40+2*12 = 64 g/mol ; M(H₂O) = 2+16 = 18 g/mol

n(CaC₂)=100 / 64 =1,56 mol ; n(H₂O)=100 / 18 = 5,55 mol eau

	avancement (mol)	CaC2	+ 2 H2O	= Ca(OH)2	C2H2
initial	0	1,56	5,55	0	0
en cours	x	1,56 - x	5,55 -2 x	x	x
final	xmax = 1,56	1,56 - xmax 0	5,55 -2xmax 5,55-2*1,56 = 2,43	xmax 1,56 mol	xmax 1,56 mol

Si CaC₂ est en défaut : 1,56 - x_max =0 soit x_max =1,56

si l'eau est en défaut : 5,55 -2 x_max =0 soit x_max = 2,78

On retient la plus petite valeur : x_max =1,56 mol ; l'eau est en excès.

masse d'acéthylène formée : n(C₂H₂)*M(C₂H₂) = 1,56*(2*12+2)= 40,6 g .

On plonge une lame de zinc Zn dans 50 mL d'une solution décimolaire ( C= 0,10 mol/L) de nitrate d'argent Ag NO₃. On observe la formation d'un dépôt métallique d'argent Ag. La plaque de zinc est pesée régulierement et, après un certain temps, on s'aperçoit que sa masse ne varie plus. On analyse alors la solution et on constate qu'elle contient du nitrate de zinc (Zn²⁺ + 2NO₃^-) . Ag= 108 ; Zn = 65,4 g/mol. 

Buts: masse du dépôt d'argent ; variation de la masse du zinc.

Zn + 2Ag⁺ = Zn²⁺ et 2Ag

le zinc disparaît ; sa masse va diminuer. La quantité de matière initiale de zinc est notée n (mol).

Quantité de matière d'ion argent Ag⁺ (mol) = volume (L) fois concentration (mol/L) = 0,05*0,1 = 5 10^-3 mol = 5 mmol .

	avancement (mmol)	Zn	+ 2 Ag+	= Zn2+	2 Ag
initial	0	n	5	0	0
en cours	x	n - x	5 -2 x	x	2 x
final	xmax	n-xmax = n-2,5	5-2xmax =0	xmax= 2,5	xmax= 2,5

La réaction s'arrête lorsque l'un des réactifs a disparu, dans ce cas l'ion argent Ag⁺.

5 -2 x_max = 0 donne x_max = 2,5 mmol. Le zinc est en excès.

2,5 mmol zinc métal a disparu masse (g) =Qté de matière (mol) fois masse molaire (g/mol) diminution de la masse de zinc : 2,5 10-3*65,4 = 0,16 g masse d'argent : 5 10-3 *108 = 0,54 g

L'aluminium réagit avec le dichlore suivant l'équation suivante : 2Al + 3Cl₂= 2AlCl₃

I- On fait réagir 0,15 mol d'aluminium.

But : quantité de matière de dichlore notée n ( mol)

	avancement (mol)	2Al	+ 3Cl2	= 2AlCl3
initial	0	0,15	n	0
en cours	x	0,15-2x	n-3x	2 x
fin	xmax	0,15-2xmax	n-3xmax	2xmax

 

Le mélange initial étant en proportions stoechiometriques :

0,15-2x_max =0 soit x_max = 0,075 mol

et n-3x_max =0 soit n = 3x_max = 0,22 mol.

But : quantités de matière (mol) initiales des réactifs ( notées a et b )

 

	avancement (mol)	2Al	+ 3Cl2	= 2AlCl3
initial	0	a	b	0
en cours	x	a-2x	b-3x	2 x
fin	xmax	a-2xmax	b-3xmax	2xmax = 2 10-4

2x_max = 2 10^-4 soit x_max = 10^-4 mol.

Le mélange initial étant en proportions stoechiometriques :

a-2x_max = 0 soit a = 2 10^-4 mol ; b-3x_max = 0 soit b = 3 10^-4 mol.

But : volume de dichlore (gaz) et volume d'aluminium( solide).

Données : M(Al ) 27 g/mol ; masse volumique de l'aluminium m_Al = 2,7 g/mL ; volume molaire des gaz V^M= 24 L/mol.

volume Cl₂ = n(Cl₂) * volume molaire = 3 10^-4 * 24 = 7,2 10^-3 litre

masse aluminium = n(Al) * masse molaire = 2 10^-4 * 27 = 5,4 10^-3 gramme

volume aluminium = masse aluminium ( g) / masse volumique aluminium ( g/mL) 

5,4 10^-3 / 2,7 = 2 10^-3 mL.