La stœchiométrie : Exercices - corrections

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1 La stœchioétrie : Exercices - corrections Chapitre 1 : Introduction 1) (Cu) = 69.09%. ( 63 Cu) %. ( 65 Cu) = g/ol g/ol = g/ol g/ol 2) (H) = g/ol 3) (H 2 ) = 2. (H) = g/ol = g/ol 4) (CH 4 ) = (C) + 4. (H) = g/ol g/ol = g/ol 5) = n. = ol g/ol = g g 6) = n. = 3.2 ol g/ol = g 51 g 7) n = / = 10.0 g / ( g/ol) = ol ol 8) n = / = 40.0 g / ( g/ol) = ol 2.49 ol 9) (H 2 ) = g/ol ; (Cl 2 ) = g/ol ; (HCl) = g/ol ; (P 4 O 10 ) = g/ol; (H 2 O) = g/ol ; (H 3 PO 4 ) = g/ol 10) N = n. N A = 1 ol atoes/ol = atoes 11) N = n. N A = 2.2 ol olécules/ol = olécules 12) n = / = 5.0 g / ( g/ol) = ol N = n. N A = ol olécules/ol = olécules olécules 13) N(atoes) = 2 atoes/olécule olécules = atoes atoes 14) ρ(h 2 O, 30 C) = kg/ 3 = g/l (H 2 O) = L g/l = g (H 2 O) = g/ol n(h 2 O) = g / ( g/ol) = ol N(H 2 O) = ol olécules/ol = olécules N(H) = 2 atoes H/olécule olécules = atoes H atoes H N(atoes) = 3 atoes/olécule olécules = atoes atoes

2 Si l on adet pour siplifier que ρ(h 2 O, 30 C) = 1000 kg/ 3 = g/l (H 2 O) = L g/l = g (H 2 O) = g/ol n(h 2 O) = g / ( g/ol) = ol N(H 2 O) = ol olécules/ol = olécules N(H) = 2 atoes H/olécule olécules = atoes H atoes H N(atoes) = 3 atoes/olécule olécules = atoes atoes

3 Chapitre 2 : Les réactions chiiques (calculs pondéraux) 15) a) Pour obtenir du chlorure de calciu, quelle asse de chlore faut-il faire réagir avec 10.0 g de calciu? b) Quelle asse de chlorure de calciu obtient-on? Ca + Cl 2 CaCl g/ol g/ol g/ol 10.0 g n ol ol ol 17.7 g 27.7 g 16) a) Quelle est la asse d oxygène nécessaire pour la cobustion coplète de g de éthane CH 4? b) Quelle asse de gaz carbonique obtient-on? c) Quelle asse d eau obtient-on? CH O 2 CO H 2 O g/ol g/ol g/ol g/ol g n ol ol ol ol g g g 17) Sous l effet de la chaleur, le nitrate d aoniu NH 4 NO 3 (un engrais) se décopose violeent en oxygène, en eau et en azote. On estie aujourd hui que l explosion de l usine AZF à Toulouse le 21 septebre 2001 a été provoquée par la décoposition de 300 tonnes de cet engrais. a) Quelle asse d oxygène s est-il foré? b) Quelle asse d eau s est-il foré? c) Quelle asse d azote s est-il foré? 2 NH 4 NO 3 O H 2 O + 2 N g/ol g/ol g/ol g/ol g n ol ol ol ol g g g

4 18) La therolyse du glucose produit de l eau et du carbone. Pour produire g de carbone, a) Quelle asse de glucose faut-il décoposer? b) Quelle asse d eau se forera-t-il égaleent? C 6 H 12 O 6 6 H 2 O + 6 C g/ol g/ol g/ol g n ol ol ol g g 19) L essence est un élange d hydrocarbures, ais pour siplifier nous adettrons qu elle est uniqueent constituée d octane C 8 H 18 (ρ = kg/l). onsieur Leuenberger effectue un trajet de 500 k dans une voiture consoant 8.4 L aux 100 k. a) Calculez la asse d oxygène consoée. b) Calculez la asse de gaz carbonique produite. c) Calculez la asse d eau égaleent produite. 2 C 8 H O 2 16 CO H 2 O g/ol g/ol g/ol g/ol V L kg n ol ol ol ol kg 90 kg 42 kg 20) Le zinc réagit avec le soufre pour forer du sulfure de zinc. Quelle asse de zinc et quelle asse de soufre faut-il faire réagir pour obtenir 250 g de sulfure de zinc? Zn + S ZnS g/ol g/ol g/ol 250 g n ol ol ol 168 g 82.3 g

5 Chapitre 3 : La loi des gaz parfaits 21) Quelle est la asse d air dans une pièce de si T = 23.4 C et p = Pa? n(tot.) = pv / (RT) = / ( ) ol = ol n(n 2 ) = 76%. n(tot.) = ol = ol (N 2 ) = n(n 2 ). (N 2 ) = ol g. ol 1 = g n(o 2 ) = 23%. n(tot.) = ol = ol (O 2 ) = n(o 2 ). (O 2 ) = ol g. ol 1 = g n(ar) = 1%. n(tot.) = ol = ol (Ar) = n(ar). (Ar) = ol g. ol 1 = g (tot.) = (N 2 ) + (O 2 ) + (Ar) = g kg. 22) L introduction de 0.22 g de agnésiu dans un bécher repli d une solution acide déclenche la foration de 238 L de gaz hydrogène (H 2 ). La tepérature est de 21.5 C, la pression est de Pa. Selon ces valeurs, quelle est la asse olaire du agnésiu? Quelle est l erreur expérientale? n(h 2 ) = pv / (RT) = ( / ( )) ol = ol g (s) + 2 H 3 O + g H 2 O + H 2 n ol ol 0.22 g 22 g/ol Erreur expérientale = ( exp. théor / théor. ). 100% = ( / ). 100% = 8.8%. Chapitre 4 : La concentration d une substance dissoute 23) On veut obtenir une solution de glucose de concentration 2.00 ol/l. Le volue du récipient étant de 500 L, quelle asse de ce sucre doit-on dissoudre? C 6 H 12 O 6 (s) C 6 H 12 O 6 (aq) g/ol c 2.00 ol/l n ol ol 180 g

6 24) On dissout 13.8 g de chlorure de sodiu dans de l eau. Le volue de la solution obtenue est de 600 L. a) Quelle est la concentration (réelle) en ions Na +? b) Quelle est la concentration (réelle) en ions Cl? c) Quelle serait la concentration (hypothétique) en sel NaCl s il n était pas dissocié? NaCl Na + + Cl g/ol 13.8 g n ol ol ol c ol/l ol/l ol/l n existe plus!!! 25) On dissout 12.4 g de chlorure de cuivre (II) dans de l eau. Le volue de la solution obtenue est de 400 L. a) Quelle est la concentration (réelle) en ions Cu 2+? b) Quelle est la concentration (réelle) en ions Cl? c) Quelle serait la concentration (hypothétique) en sel CuCl 2 s il n était pas dissocié? CuCl 2 Cu Cl g/ol 12.4 g n ol ol ol c ol/l ol/l ol/l n existe plus!!!

7 Chapitres 1-4 : récapitulation I) Soit la réaction (pas encore équilibrée) ci-dessous. Calculez la asse d oxyde d aluiniu obtenue par réaction de 15.0 g de agnétite Fe 3 O 4. 8 Al + 3 Fe 3 O 4 4 Al 2 O Fe g/ol g/ol 15.0 g n ol ol 8.81 g II) On synthétise 512 g d aoniac selon l équation ci-dessous (pas encore équilibrée). Quel volue de H 2 et quel volue de N 2 a-t-on consoé? p = 84 atosphères, T = 856 C. 3 H 2 + N 2 2 NH g/ol 512 g n ol ol ol V = 49.7 L = 16.6 L III) Cobien y a-t-il de olécules d éthanol C 2 H 5 OH dans L d éthanol (asse voluique = 0.79 kg/l). Cobien y a-t-il d atoes de carbone dans ces L? V = L = kg = g = g/ol n = ol N(C 2 H 5 OH) = olécules C 2 H 5 OH N(C) = atoes C IV) On dissout 12 g de Cu(NO 3 ) 2 dans de l eau pour obtenir un volue de 2.00 L. Quelle sera la concentration en nitrates NO 3? Cu(NO 3 ) 2 Cu NO g/ol 12 g n ol ol c ol/l

8 V) Soit la réaction (pas encore équilibrée) ci-dessous. Pour obtenir 436 g d oxyde de fer (III), a) Quelle asse de pyrite FeS 2 doit-on faire réagir? b) Cobien de olécules de SO 2 va-t-on égaleent produire? c) Si ces olécules de SO 2 se dissolvent (sans se transforer) dans 120 L d eau, quelle sera la concentration en SO 2? d) Quel volue d air (p = 735 Hg, T = 24 C) doit-on faire réagir? Rappel : seuleent 20% des olécules dans l air sont des olécules d oxygène! 4 FeS O 2 8 SO Fe 2 O g/ol g/ol 436 g n ol ol ol ol 655 g N(SO 2 ) c(so 2 ) olécules ol/l n( air ) ol V(air)