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Sagot :
Réponse :
Slt,
Je ne sais pas si c'est complet et que toutes les réponses y sont :
Équation chimique de la réaction :
La réaction entre les ions hydrogène ( H^+ ) et le zinc ( Zn ) est :
Zn(s)+2H+(aq)→Zn2+(aq)+H2(g)
Réactif limitant :
Pour déterminer le réactif limitant, nous devons comparer les quantités de matière des réactifs par rapport à leurs coefficients stœchiométriques dans l’équation de la réaction. Nous n’avons pas encore assez d’informations pour déterminer cela, car nous ne connaissons pas la concentration initiale de ( H^+ ).
Volume du dihydrogène formé :
Le volume du dihydrogène formé est contenu dans le ballon de 250 mL moins le volume de la solution et du zinc solide. En négligeant le volume du tuyau et en supposant que le volume du zinc solide est négligeable devant celui du ballon, le volume disponible pour le dihydrogène est approximativement de 250 mL ou 0,250 L.
Relation entre ( \Delta n ) et ( \Delta P ) :
D’après la loi des gaz parfaits ( PV = nRT ), la variation de la quantité de matière de gaz ( \Delta n ) est reliée à la variation de pression ( \Delta P ) par la relation :
Δn=R×TΔP×V
où ( V ) est le volume du ballon, ( R ) est la constante des gaz parfaits et ( T ) est la température en kelvins.
Quantité de matière de dihydrogène produite :
En utilisant la relation précédente et en convertissant la température en kelvins (293 K pour 20°C), nous pouvons calculer ( \Delta n ) :
Δn=8,314×2939×0,250
Δn≈9,22×10−5 mol
Concentration molaire d’ions ( H^+ ) :
Pour calculer la concentration molaire des ions ( H^+ ), nous devons connaître la quantité de matière de ( H^+ ) qui a réagi. Cela dépendra du réactif limitant que nous n’avons pas encore identifié.
Concentration molaire ( c ) de la solution d’acide chlorhydrique :
La concentration molaire ( c ) est égale à la quantité de matière de ( H^+ ) divisée par le volume de la solution. Sans la concentration initiale de ( H^+ ), nous ne pouvons pas calculer ( c ).
Masse de zinc solide restant :
Pour trouver la masse de zinc restant, nous devons soustraire la masse de zinc qui a réagi (basée sur la quantité de matière de ( H_2 ) formé) de la masse initiale de zinc. La quantité de matière de zinc qui a réagi est la moitié de celle de ( H_2 ) car le coefficient stœchiométrique du zinc dans l’équation est 1 (pour 2 moles de ( H^+ )). Donc :
nZn=2Δn
nZn=29,22×10−5
nZn≈4,61×10−5 mol
La masse de zinc qui a réagi est :
mZn=nZn×MZn
mZn≈4,61×10−5×65,4
mZn≈3,01×10−3 g
La masse de zinc restant est donc :
mZn,restant=5,0 g−3,01×10−3 g
mZn,restant≈4,997 g
Explications :
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