Effectuez les calculs suivants dans l espace prévu à cet effet. Tenez compte des chiffres et unités significatifs dans tous les calculs.

Transcription

1 Exercice de pré-laboratoire : Réactif limitant Nom : On a mené une expérience pour déterminer le réactif limitant de l équation chimique suivante : BaCl 2(aq) + Na 2 SO 4(aq) 6 2 NaCl (aq) + BaSO 4(s) On a ajouté dans un ballon à réaction une masse identique (1,00g) de BaCl 2 et de Na 2 SO 4. Un précipité de sulfate de baryum (BaSO 4 ) s est formé instantanément. Le précipité de BaSO 4 a été retiré par filtration puis séché. La masse du précipité de BaSO 4 sec en résultant était de 1,04 gramme. Effectuez les calculs suivants dans l espace prévu à cet effet. Tenez compte des chiffres et unités significatifs dans tous les calculs. Calculez le nombre de moles de BaCl 2 utilisées. (BaCl 2 : p.m. = 208,24 g/mol) Calculez le nombre de moles de Na 2 SO 4 utilisées. (Na 2 SO 4 : p.m. = 142,04 g/mol) Calculez le nombre de moles de BaSO 4 récupérées. (BaSO 4 : p.m. = 233,39 g/mol) Moles de BaCl 2 utilisées... Moles de Na 2 SO 4 utilisées... Moles de BaSO 4 produites... Réactif limitant Calculez le rendement en pourcentage : rendement % = rendement réel X 100 rendement théorique

2 Nom : Chimie Stœchiométrie (réactif limitant) Objectif : Déterminer le réactif limitant de la réaction entre le carbonate de sodium et le chlorure de cuivre II. Introduction : Dans cette expérience, vous effectuerez une réaction de double substitution dans laquelle l un des deux produits est un précipité (équation ci-dessous). Un précipité est une substance insoluble formée à partir d une solution. Les précipités sont faciles à reconnaître : ils donnent un aspect trouble ou granuleux à la solution. Na 2 CO 3 (aq) + CuCl 2 (aq) 6 2NaCl (aq) + CuCO 3 (s) Les coefficients d une équation chimique indiquent la quantité exacte de moles de réactifs qui formeront des moles de produits. Si le rapport molaire des réactifs indiqués par une équation chimique n est pas respecté, alors l un des réactifs limitera la quantité de produits formés. Le réactif limitant désigne le réactant épuisé le premier dans une réaction chimique. Le réactif limitant détermine la quantité de produit formé. Dans cette expérience, des masses identiques (et non des moles) de réactifs seront ajoutées dans un ballon à réaction. Le précipité solide de CuCO 3 sera recueilli par filtration, puis pesé. En calculant le nombre de moles de CuCO 3 produites, le nombre de moles (et la masse) des réactifs ayant réagi peuvent être déterminés. En comparant la quantité initiale (moles) des réactifs ajoutés dans le ballon à réaction et la quantité calculée (moles) des réactifs ayant réagi, on peut déterminer le réactif limitant. Procédure : 1. Procurez-vous deux béchers propres et secs de 100 ml. Étiquetez le 1 e bécher «NA 2 CO 3» et le 2 e «CuCl 2». 2. Ajoutez 1,00 g de Na 2 CO 3 dans le 1 e bécher. (Notez la masse de Na 2 CO 3 dans le tableau 1) 3. Ajoutez 1,00 g de CuCl 2 dans le 2 e bécher. (Notez la masse de CuCl 2 dans le tableau 1) 4. Dissolvez chaque solide dans environ 25 ml d eau désionisée. (La vitesse de dissolution peut être accélérée par agitation.) 5. Notez la couleur des deux solutions. (Notez la couleur dans le tableau 1) 6. Ajoutez quelques millilitres de la solution de CuCl 2 dans le bécher contenant le Na 2 CO Ajoutez doucement la solution de CuCl 2 restante au Na 2 CO 3 (quelques millilitres à la fois) 8. Rincez les traces de la solution de CuCl 2 restant dans le ballon avec environ 5 ml d eau désionisée. Répétez l opération une seconde fois pour s assurer que tout le CuCl 2 est transféré dans le bécher. 9. Remuez le mélange réactionnel pendant quelques minutes. 10. Procurez-vous un morceau de papier filtre, calculez-en la masse. (Notez la masse) 11. Préparez l appareil de filtration (entonnoir, portoir, papier filtre) pendant que le précipité se fixe dans le bécher.

3 12. Placez le bécher vide sous l entonnoir et versez le mélange réactionnel sur le papier filtre. (Attention : ne laissez pas le mélange réactionnel déborder du papier filtre) 13. Ajoutez environ 10 ml d eau distillée dans le mélange réactionnel restant dans le bécher. Versez le mélange réactionnel dilué sur le papier filtre. 14. Répétez l étape 13. (Observez la couleur du filtrat) 15. Étiquetez un verre de montre de votre nom, la date et CuCO Au terme du processus de filtration, placez le papier filtre et le produit solide de CuCO 3 sur le verre de montre étiqueté. 17. Placez votre verre de montre étiqueté dans un four et laissez sécher toute la nuit (faible température). 18. Notez la masse du papier filtre sec + CuCO 3. Résultats et analyse des données : Masse (papier filtre)... (étape 10) Masse (papier filtre + CuCO 3 )... (étape 18) Tableau 1 Substance couleur (solution) masse (g) (pesée) moles Na 2 CO 3 CuCl 2 (Présentez l ensemble de votre travail. Exprimez les résultats calculés avec le nombre exact de chiffres significatifs et les unités appropriées.) 1. Calculez les moles de Na 2 CO 3 utilisées (à partir de la masse indiquée dans le tableau 1). Reportez-les dans le tableau Calculez les moles de CuCl2 utilisées (à partir de la masse indiquée dans le tableau 1). Reportez-les dans le tableau a) Calculez la masse de CuCO3 produite.

4 b) Calculez les moles de CuCO Compte tenu de l équation chimique et des moles de CuCO 3 calculées à l étape 3b, déterminez le nombre réel de moles de Na2CO3 et decucl2 ayant réagi. 5. Quel était le réactif limitant? (Indice : comparez les moles de réactifs utilisées dans le tableau 1 avec les résultats de la question 4.) Conclusion : Questions de conclusion : Calculez le rendement en pourcentage du CuCO 3. Rendement % = rendement réel X 100 rendement théorique Le rendement en pourcentage était-il de 100 %? Expliquez.

5 À la lumière de vos observations (de la couleur des solutions réactives et du filtrat), vous estil possible de déterminer qualitativement le réactif limitant? Expliquez.