AP TS, soutien en Physique -Chimie

Séance 3 : Réactions chimiques

Données : Masse molaires atomiques en g/mol : MO = 16,0 MH = 1,0 et MFe = 56,0

Volume molaire d’un gaz : Vm (20°C) = 24 L.mol-1

Masse volumique de l’eau : ρ(eau) = 1,00 g.mL-1

Exercice n°1 : Réaction de précipitation.

Dans un erlen meyer contenant V1 = 20,0 mL d’une solution aqueuse de sulfate de fer III

(2 Fe3+

(aq) + 3 SO42-

(aq)) de concentration en soluté apporté C1 = 1,00.10-3

mol/L, on verse

V2 = 15,0 mL d’une solution d’hydroxyde de sodium (Na+

(aq) + OH-(aq)) de concentration

en soluté apporté C2 = 8,00. 10-3

mol/L.

Un précipité d’hydroxyde de fer III se forme. La réaction est totale.

1. Ecrire l’équation de la réaction.

2. Calculez les quantités de matières des réactifs mis en jeu (ces quantités seront

notée n1 et n2).

3. Montrer que les réactifs ont été introduits en proportions stœchiométriques. Vous

ne ferez pas de tableau d’avancement.

4. On filtre le contenu de l’erlenmeyer pour récupérer le précipité. On fait sécher le

résidu. Quelle masse d’hydroxyde de fer III est-on susceptible d’obtenir ?

Exercice n°2 : Combustion du propane.

Considérons un système chimique constitué de 2,0 moles de propane (C3H8) gazeux et de

3,0 moles de dioxygène gazeux. A l’approche d’une flamme, il y a explosion et formation

exclusive de dioxyde de carbone gazeux et d’eau liquide. La réaction est totale.

1. Ecrire l’équation de la réaction.

2. Compléter le tableau d’avancement ci-après (vous détaillerez « à part » le calcul

permettant de déterminer quel réactif est le réactif limitant).

Equation chimique

Etat du

système

Avancement en

mol

Quantités de matières en mol

Etat initial

x = 0

Etat

intermédiaire

x

Etat final

xmax =

3. Quels volumes de dioxyde de carbone gazeux et d’eau liquide se sont-ils formés ?

Exercice n°3 : Oxydation de l’acide oxalique par l’ion permanganate.

On étudie la réaction d'oxydation de l'acide oxalique HOOC–COOH par l'ion

permanganate MnO4–

(aq) en milieu acide.

La réaction met en jeu les deux couples suivants :

MnO4–

(aq) / Mn2+

(aq) et CO2 (aq) / H2C2O4 (aq).

1. Ecrire les deux demi-équations d'oxydoréduction de ces deux couples, puis

l'équation de la réaction entre les ions permanganate et l'acide oxalique.

2. On mélange V1 = 20,0 mL de la solution aqueuse de permanganate de potassium

acidifiée de concentration C1 = 2,00 10-3

mol.L-1

à V2 = 20,0 mL d'une solution

aqueuse d'acide oxalique de concentration molaire apportée C2 = 5,00 10-2

mol.L-1

.

Cette réaction est lente. Il faut attendre plus de 6h pour qu’elle se termine. Elle est

totale. Déterminer la quantité de dioxyde de carbone formée à l’état final, dans un

premier temps, sans tableau d’avancement, puis dans un second temps avec.