4e Sc3h – UAA3 de chimie - Révisions 1
Neuvième semaine de confinement
Chers élèves,
J’espère que vous vous portez tous bien, ainsi que vos proches. Comme je l’ai répété à de nombreuses reprises au cours de l’année, la chimie en général et les problèmes stoechiométriques en particulier sont la matière la plus importante du cours de sciences en 4e. Je vous propose donc une nouvelle série d’exercices à ce sujet. En fin de document, vous trouverez les réponses finales ainsi que les équations pondérées, quand elles ne sont pas données dans l’énoncé. Essayez de faire ces exercices au maximum par vous-même, comme lors d’une interro ou d’un examen. Je posterais dans un second temps (début de la semaine prochaine) un correctif détaillé. Enfin, dans un troisième temps, je proposerais un exercice personnalisé, pour les élèves qui le souhaitent, à me renvoyer pour correction. (Des consignes plus précises pour ce travail suivront).
Je reste bien évidemment disponible par mail si vous avez des questions. Il est également possible de programmer une vidéoconférence pour ceux qui auraient des difficultés. Dans ce cas, merci de vous manifester par mail le plus rapidement possible, car, avec la reprise des cours des rhétos, je suis un petit peu moins disponible que précédemment.
Bon travail et à bientôt, j’espère, Mme Thiry
4e Sc3h – UAA3 de chimie - Révisions 2
Travail de révision :
problèmes stoechiométriques
Consignes : tu as le droit d’utiliser la calculatrice et le tableau périodique. Pour chacune des questions suivantes, réponds avec une précision de trois chiffres après la virgule. La masse molaire est la seule valeur qui peut être arrondie. Ta réponse doit être structurée : inscris toujours les données et l’inconnue ainsi que les formules utilisées (DIFR et bilan de matière complet). Chaque réponse doit impérativement être accompagnée d’une unité.
1. Pour identifier une pierre calcaire (CaCO3), on peut y déposer quelques gouttes d’acide sulfurique. Si des bulles de gaz apparaissent, le test est positif. En effet, le calcaire réagit avec l’acide sulfurique pour donner du sulfate de calcium, de l’eau et du dioxyde de carbone gazeux. Calcule la masse de calcaire décomposée par 2 mol d’acide chlorhydrique.
2. En camping, pour cuisiner, on utilise souvent des bonbonnes de gaz. Celles-ci contiennent du propane (C3H8) qui brûle en présence de dioxygène. Cette réaction libère du CO2, de l’eau et de l’énergie, utilisée pour cuire les aliments.
C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O(g)
Calcule le volume de CO2 dégagé par la combustion de 10g de propane, en considérant que nous sommes en CNTP.
3. En biologie, nous avons vu que pour produire de l’énergie, les cellules dégradent le glucose. Mais cette réaction ne peut se faire qu’en présence de dioxygène. Quand celui- ci est absent, différentes réactions de dégradation du glucose aboutissent à la formation d’acide lactique, qui s’accumule dans les muscles et donne des crampes musculaires.
Cette série de réactions peut être résumée par l’équation : C6H12O6 → 2 C3H6O3
Quelle masse d’acide lactique est produite par la transformation de 3g de glucose ?
4e Sc3h – UAA3 de chimie - Révisions 3 4. On peut préparer du diazote gazeux (N2) en faisant passer de l’ammoniac gazeux (NH3) sur de l’oxyde de cuivre (II) solide, porté à haute température. Cette réaction s’accompagne de la formation de cuivre métallique (Cu) et de vapeur d’eau.
Quelle masse de diazote produira-t-on à partir de 90g d’oxyde de cuivre ?
5. En cas de remontée acide, on peut utiliser le bicarbonate de soude, NaHCO3, car il neutralise l’acide chlorhydrique sécrété par l’estomac :
NaHCO3 (s) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g) On peut également utiliser de l’hydroxyde de magnésium, car il réagit également avec l’acide chlorhydrique :
Mg(OH)2 (s) + 2 HCl (aq) → MgCl2 (aq) + 2 H2O (l)
Calcule la masse nécessaire pour que chacun de ces antiacides neutralise 10 mL d’une solution d’acide chlorhydrique 0,5 mol/L. Choisis le médicament le plus efficace en fonction de tes réponses.
6. L’adage « sobre comme un chameau est bien connu. Cette expression trouve son origine dans le fait que le chameau peut survivre longtemps sans boire. En effet, il est capable de produire de l’eau à partir de la graisse particulière (tristéarine, C57H110O6) qui est stockée dans sa bosse. La réaction impliquée se traduit par l’équation :
2 C57H110O6 (s) + 163 O2 (g) → 114 CO2 (g) + 110 H2O(l)
Quelle masse d’eau sera produite par réaction de 3 kg de tristéarine ? Calcule également le volume de dioxygène nécessaire pour faire réagir ces 3kg de graisse, considérant qu’on est en CNTP.
7. Pour fabriquer du monoxyde d’azote, on fait réagir de l’ammoniac (NH3) avec du dioxygène à pression atmosphérique et à une température de 570°C. Dans ces conditions, toutes les substances sont gazeuses et le volume molaire vaut 69,124 L/mol.
Cette réaction s’accompagne de la formation d’eau.
Quelle masse de monoxyde d’azote sera obtenue lorsque l’on fait réagir 600L de dioxygène avec une quantité suffisante d’ammoniac ?
4e Sc3h – UAA3 de chimie - Révisions 4 Solutions finales :
1. Équation pondérée : CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2
mcalcaire = 200g
2. Vdioxyde de carbone = 15,254L 3. Macide lactique = 3,06g
4. Équation pondérée : 2 NH3 (g) + 3 CuO(s) → 3 Cu(s) + N2 (g) + 3 H2O(g)
mdiazote = 10,5g
5. mbicarbonate de soude = 0,42g et mhydroxyde de magnésium = 0,145g. L’hydroxyde de magnésium est donc plus efficace.
6. meau = 3,337 Kg et Vdioxygène = 6 154,086 L
7. Équation pondérée : 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O(g) mmonoxyde d’azote = 208,32g
