Le limitant change d'un essai à l'autre

Exercice d'entraînement · niveau 3 (difficile) · chimie (seconde), chapitre 4 — Modélisation des Transformations Chimiques · Proportions stœchiométriques et réactif limitant

Énoncé

L'aluminium réagit avec le dichlore selon l'équation ajustée $2 Al (s) + 3 Cl X_{2} (g) 2 AlCl X_{3} (s)$ On réalise deux essais.

Essai 1 : $n_{i} (Al) = 0, 20 mol$ et $n_{i} (Cl X_{2}) = 0, 45 mol$ .
Essai 2 : $n_{i} (Al) = 0, 50 mol$ et $n_{i} (Cl X_{2}) = 0, 45 mol$ .

1. Vérifier que l'équation est bien ajustée.<br> 2. Déterminer le réactif limitant de chaque essai.<br> 3. Calculer, pour chaque essai, la quantité de chlorure d'aluminium formée et la composition finale.<br> 4. Que montre la comparaison des deux essais ?

Corrigé

1. L'ajustement. $Al$ : $2$ à gauche, $2$ à droite. $Cl$ : $3 \times 2 = 6$ à gauche, $2 \times 3 = 6$ à droite. L'équation est bien ajustée.

2. Les deux limitants.

Essai 1 : $\frac{0 , 20}{2} = 0, 10$ et $\frac{0 , 45}{3} = 0, 15$ : l'aluminium est limitant.
Essai 2 : $\frac{0 , 50}{2} = 0, 25$ et $\frac{0 , 45}{3} = 0, 15$ : le dichlore est limitant.

3. Les deux états finals.

Essai 1 : $n_{f} (Al) = 0$ ; dichlore consommé $= 0, 10 \times 3 = 0, 30$ , il reste $0, 45 - 0, 30 = 0, 15 mol$ ; $n_{f} (AlCl X_{3}) = 0, 10 \times 2 = 0, 20 mol$ .
Essai 2 : $n_{f} (Cl X_{2}) = 0$ ; aluminium consommé $= 0, 15 \times 2 = 0, 30$ , il reste $0, 50 - 0, 30 = 0, 20 mol$ ; $n_{f} (AlCl X_{3}) = 0, 15 \times 2 = 0, 30 mol$ .

4. Ce que montre la comparaison. Avec la même quantité de dichlore, c'est la quantité d'aluminium introduite qui décide du limitant. Le limitant n'est donc pas une propriété de l'espèce : c'est une propriété du mélange, et elle bascule dès que l'on change les proportions.

Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre

Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.