1
• \(n_0(\begin{aligned}[t]
\ce{Fe}) &= \dfrac{m(\ce{Fe})}{M(\ce{Fe})}\\
&= \dfrac{\pu{16,8 g}}{\pu{55,8 g*mol-1}} \\
&= \pu{0,30 mol}
\end{aligned}\)
• \(\begin{aligned}[t]
n_0(\ce{H+}) &= [\ce{H+}] × V\\
&= (\pu{2,0 mol*L-1}) × (\pu{0,250 L}) \\
&= \pu{0,50 mol}
\end{aligned}\)
2
• Tableau d'avancement
|
Avancement. |
\(\ce{Fe}\) |
\(\ce{+}\) |
\(\ce{2 H+}\) |
\(\ce{->}\) |
\(\ce{Fe^{2+}}\) |
\(\ce{+}\) |
\(\ce{H2}\) |
| État initial |
\(x = 0\) |
\(n_0(\ce{Fe)}\) |
|
\(n_0(\ce{H+})\) |
|
0 |
|
0 |
| État final |
\(x = x_f\) |
\(n_f(\ce{Fe)}\)
= \(n_0(\ce{Fe}) - x_f\) |
|
\(n_f(\ce{H+})\)
\(= n_0(\ce{H+}) - 2 x_f\) |
|
\(n_f(\ce{Fe^{2+}})\)
\(= x_f\) |
|
\(n_f(\ce{H2})\)
\(= x_f\) |
• Détermination du réactif limitant
Hypothèse n° 1 : \(\ce{Fe}\) est en défaut
On a donc : \(n_f(\ce{Fe}) = 0\)
Soit : \(n_0(\ce{Fe}) - x_f = 0\)
Et donc : \(x_f = n_0(\ce{Fe})\)
Finalement : \(x_f = \pu{0,30 mol}\)
Hypothèse n° 2 : \(\ce{H+}\) est en défaut
On a donc : \(n_f(\ce{H+}) = 0\)
Soit : \(n_0(\ce{H+}) - 2 x_f = 0\)
Et donc : \(x_f = \dfrac{n_0(\ce{H+})}{2}\)
Soit \(x_f = \dfrac{\pu{0,50 mol}}{2}\)
Finalement : \(x_f = \pu{0,25 mol}\)
Conclusion :
Le réactif en défaut est \(\ce{H+}\)
L'avancement final est : \(x_f = \pu{0,25 mol}\)
3
• Quantité de matière de \(\ce{H2}\) formé
\(\begin{aligned}[t]
n_f(\ce{H2}) &= x_f\\
&= \pu{0,25 mol}
\end{aligned}\)
• Volume de \(\ce{H2}\) formé
\(\begin{aligned}[t]
V_f(\ce{H2}) &= \dfrac{\pu{24 L}}{\pu{1 mol}} × n_f(\ce{H2})\\
&= \dfrac{\pu{24 L}}{\pu{1 mol}} × (\pu{0,25 mol})\\
&= \pu{6,0 L}
\end{aligned}\)