Cinquième semaine de confinement

4^e Sc5h – UAA3 de chimie – Révisions 1

Cinquième semaine de confinement

Chers élèves ,

À la demande d’un certain nombre d’entre vous, je mets en ligne de nouveaux exercices sur les problèmes stoechiométriques. Comme je l’ai dit aux élèves qui ont pu assister à la vidéoconférence, cette matière est très importante pour les années suivantes, raison pour laquelle je vous encourage vivement à retravailler ce type d’exercices régulièrement.

Sur la page 4, vous trouverez les réponses finales de ces problèmes. Vous pouvez, comme toujours, m’envoyer vos réponses et développements par mail (dans un format correct, type PDF, si possible) afin que je les corrige. Nous pouvons d’autre part, organiser une nouvelle vidéoconférence si vous avez besoin d’explications supplémentaires. Dans ce cas, merci de vous organiser par groupe classe afin que chaque élève intéressé ait l’occasion de participer et de m’envoyer une proposition de rendez-vous par mail.

En espérant que votre confinement se déroule au mieux, Mme Thiry

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Problèmes stoechiométriques

Consignes : pour chacune des questions suivantes, réponds avec une précision de deux chiffres après la virgule. 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. De l’acide chlorhydrique en solution réagit avec du magnésium solide pour produire du chlorure de magnésium en solution et du dihydrogène gazeux. Quel volume d’acide chlorhydrique 0,500 mol/L est nécessaire pour faire réagir complètement 1,00 g de magnésium ? Quel sera le volume de dihydrogène dégagé, considérant que nous sommes en CNTP ?

2. En 1774, l’Anglais Priestley découvrit le gaz que Lavoisier nomma plus tard oxygène.

Pour ce faire, il chauffa de l’oxyde de mercure (II), un solide orange, qui se décomposa en dioxygène gazeux et en mercure, liquide gris. Quelle masse de mercure liquide et de dioxygène obtient-on par décomposition de 2,00 g d’oxyde de mercure (II) ?

3. L’eau oxygénée, H2O2, utilisée pour décolorer les cheveux ou comme antiseptique, se décompose lentement en eau liquide et en dioxygène gazeux. Quelle masse d’eau est obtenue par décomposition de 500 mL d’une solution d’eau oxygénée 0,75 mol/L ?

4. Pour cuisiner, les campeurs utilisent souvent du butane gazeux (C4H10). L’énergie calorifique provient de la réaction de combustion du butane dont l’équation est :

2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO2 + 10 H₂O + énergie

(Notez que tous les composants de cette équation sont gazeux).

Quel sera le volume de dioxygène nécessaire pour brûler les 15g de butane utilisés pour cuire le repas ? On considère que nous sommes en CNTP.

5. L’équation traduisant la réaction qui permet de gonfler le ballon d’un airbag grâce au diazote généré est :

2 NaN_{3 (s)} → 2 Na_(s) +3 N_{2 (g)}

Sachant qu’il faut 60L de diazote (en CNTP) pour gonfle le ballon, quelle masse de nitrure d’azote, NaN₃, le constructeur doit-il prévoir ?

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 :

4^e Sc5h – UAA3 de chimie – Révisions 3 2 C₅₇H₁₁₀O_{6 (s)} + 163 O_{2 (g)} → 114 CO_{2 (g)} + 110 H₂O_(l)

Quel volume d’eau sera produit par réaction de 2 kg de tristéarine ?

7. Le dioxyde d’azote provient de la réaction entre le monoxyde d’azote présent dans les pots d’échappement et le dioxygène de l’air. Ce dioxyde d’azote contribue à la formation de pluies acides. En effet, il réagit avec de la vapeur d’eau, présente dans l’air, pour donner de l’acide nitrique (et du monoxyde d’azote).

a. Quelle masse d’acide nitrique sera formée par la réaction entre 4,60 mg de dioxyde d’azote et une quantité suffisante de vapeur d’eau ?

b. En supposant que la masse d’acide nitrique calculée en a soit présente dans 100mL d’eau de pluie, quelle est la concentration molaire en acide nitrique de cette pluie ?

4^e Sc5h – UAA3 de chimie – Révisions 4 Réponses finales :

1. Vacide chlorhydrique = 0,165L et Vdihydrogène = 0,923L 2. mmercure = 1,85g et mdioxygène = 0,148g

3. meau = 6,76g 4. Vdioxygène = 37,6L 5. Mnitrure d’azote = 116g 6. Veau = 2,2L

7. a : macide nitrique = 4,20 mg ; b : C = 6,67.10^-4 mol/L