On introduit 1,31 g de zinc (M = 65,4 g/mol) dans 100,0 mL d'acide…

Avancement et bilans de matière · Du tableau au résultat numérique · niveau 2

Énoncé

On introduit $1, 31$ g de zinc ( $M = 65, 4 g / mol$ ) dans $100, 0$ mL d'acide chlorhydrique à $0, 20 mol / L$ :

$Zn + 2 H X_{3} O X^{+} Zn X^{2 +} + H X_{2} + 2 H X_{2} O .$

Quel volume de dihydrogène recueille-t-on ( $V_{m} = 24, 0 L / mol$ ) ? Reste-t-il du métal ?

Corrigé

$n_{0} (Zn) = \frac{1 , 31}{65 , 4} = 2, 00 \times 1 0^{- 2}$ mol ; $n_{0} (H X_{3} O X^{+}) = 0, 20 \times 0, 1000 = 2, 0 \times 1 0^{- 2}$ mol.

Quotients : $\frac{2 , 00 \times 1 0 ^{- 2}}{1} = 2, 0 \times 1 0^{- 2}$ et $\frac{2 , 0 \times 1 0 ^{- 2}}{2} = 1, 0 \times 1 0^{- 2}$ : $x_{m a x} = 1, 0 \times 1 0^{- 2}$ mol, l'acide est limitant.

$n (H X_{2}) = x_{m a x} = 1, 0 \times 1 0^{- 2}$ mol, d'où $V = 1, 0 \times 1 0^{- 2} \times 24, 0 = 0, 24$ L $= 240$ mL. Il reste $2, 00 \times 1 0^{- 2} - 1, 0 \times 1 0^{- 2} = 1, 0 \times 1 0^{- 2}$ mol de zinc, soit $0, 65$ g : oui, du métal subsiste.

Piège : le coefficient $2$ devant $H X_{3} O X^{+}$ . Avec des quantités initiales égales, l'acide est deux fois « moins avancé » que le zinc — c'est lui qui limite.