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PROBLEME A RESOUDRE n° 1 C : Cinétique de l'oxydation du zinc par H3O + 

 

ENONCE 


 A l'instant t = 0, on introduit m = 0,786 g de zinc en poudre dans un ballon contenant V = 60 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire Ca = 0,50 mol / L.

Le dosage des ions Zn++ formés a permis de remplir le tableau suivant :

 

t (s)

50

100

200

300

400

500

600

700

800

[Zn ++]

(mol / L)

0,035

0,065

0,105

0,135

0,155

0,170

0,182

0,194

0,200

 

· 1- Décomposer en deux équations de demi-réaction, l'équation de la réaction (1) : (voir le problème résolu 1 A)

Zn + 2 H3O + ® Zn ++ + 2 H2O + H2 (1)

ou, plus simplement :

Zn + 2 H + ® Zn ++ + H2 (1 bis)


· 2-
Tracer le graphe donnant   [ Zn ++ ] = f ( t ) avec les échelles suivantes :

· 1 cm pour 50 s sur l'axe horizontal

· 1 cm pour 0,020 mole / L sur l'axe vertical


· 3-
Calculer, en mole, les quantités de réactifs Zn et H3O + initiales.

Quel est le réactif limitant ?

La masse molaire atomique du zinc est M = 65,5 g / mol.


· 4-
Définir le temps de demi-réaction. Déterminer graphiquement sa valeur (leçon 1).


· 5-
Définir et déterminer graphiquement la vitesse volumique moyenne de formation des ions Zn ++ dans l'intervalle de temps 0-500 s. En déduire la vitesse volumique moyenne de disparition des ions H3O + dans le même intervalle de temps.


· 6-
Définir et déterminer graphiquement la vitesse volumique instantanée de formation des ions Zn ++ à l'instant initial t = 0 s.


· 7-
Déduire de la question précédente la vitesse instantanée de disparition du solide Zn à l'instant initial t = 0 s. Ici, la vitesse s'exprime en mol / s (leçon 1).


· 8-
Le gaz dihydrogène H2 formé est recueilli par déplacement d'eau dans une éprouvette. Quel est le volume de gaz obtenu à la fin de l'expérience ? Dans les conditions de l'expérience le volume molaire des gaz est de 24 L / mol.

 

SOLUTION : Pour envoyer ce devoir à la correction cliquer sur :

Correspondance

   

A VOIR :

Problème résolu n° 1-A : Révision sur les réactions d'oxydoréduction

Problème résolu n° 1-B : Oxydation des ions iodure par l'eau oxygénée (Bac)

Problème n° 1-C ci-dessus (à résoudre) : Cinétique de l'oxydation du zinc par H3O +

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