Pour aller plus loin. Une unité de synthèse d'ammoniac traite 2,0 mol…

Exercice supplémentaire · niveau 2 · chimie (première), chapitre 4 — Avancement et bilans de matière · Rendement, pureté, gaz

Énoncé

Pour aller plus loin. Une unité de synthèse d'ammoniac traite $2, 0$ mol de diazote et $6, 0$ mol de dihydrogène. Le tableau prévoit un maximum ; l'usine récupère en réalité $2, 4$ mol d'ammoniac.

Calculer $x_{m a x}$ et la quantité d'ammoniac théorique.
Le rendement d'une synthèse est $η = \frac{n _{obtenu}}{n _{th e ˊ orique}}$ . Le calculer.

Corrigé

1. Quotients : $\frac{2 , 0}{1} = 2, 0$ et $\frac{6 , 0}{3} = 2, 0$ — mélange stœchiométrique, $x_{m a x} = 2, 0$ mol. Ammoniac théorique : $2 x_{m a x} = 4, 0$ mol.

2. $η = \frac{2 , 4}{4 , 0} = 0, 60 = 60 %$ .

Contrôle : un rendement est toujours $\leq 100 %$ ; s'il dépasse $1$ , c'est que le maximum théorique a été mal calculé (limitant mal identifié, le plus souvent).

À distinguer du taux d'avancement : le taux $x_{f} / x_{m a x}$ mesure jusqu'où la réaction est allée ; le rendement mesure ce que l'on a effectivement récupéré, pertes de manipulation comprises.

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