Travaux pratiques sur l'évolution de la réaction de l'ammoniac avec l'eau - correction, Exercices de Chimie
Renee88
Renee8824 April 2014

Travaux pratiques sur l'évolution de la réaction de l'ammoniac avec l'eau - correction, Exercices de Chimie

PDF (190.4 KB)
2 pages
243Numéro de visites
Description
Travaux pratiques de sciences chimiques sur l'évolution de la réaction de l'ammoniac avec l'eau - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Détermination du quotient de réaction par pHmétrie, Tableau d...
20points
Points de téléchargement necessaire pour télécharger
ce document
Télécharger le document
évolution de la réaction entre l'ammoniac et l'eau 6,5pts

2005 Réunion CORRECTION (6,5 POINTS)

EXERCICE 2: ÉVOLUTION DE LA RÉACTION DE L'AMMONIAC AVEC L'EAU

1ère partie: Détermination du quotient de réaction par pHmétrie:

1) Solution mère: S0 Solution fille: S1

C0 = 10,9 mol.L–1 C1 = C0 /10

V0 à prélever V1 = 50,0 mL

Au cours d'une dilution, la quantité de matière de soluté se conserve soit n0 = n1, donc C0.V0 = C1.V1

alors C0.V0 = 10

0C .V1

V0 = 10

1V V0 = 10

0,50 = 5,0 mL à prélever.

2) Mode opératoire:

On place de la solution S0 dans un becher. A l'aide d'une pipette jaugée, on prélève V0 = 5,0 mL de S0.

On verse ce prélèvement dans une fiole jaugée de volume V1= 50,0 mL. On ajoute de l'eau distillée

jusqu'au tiers de la fiole. On bouche, on agite. On poursuit l'ajout d'eau jusqu'au trait de jauge. On agite à

nouveau. La solution fille S1 est prête.

3) Ke = [H3O+(aq)] . [HO–(aq)] et [H3O+(aq)] = 10–pH

Ke = 10–pH  [HO–(aq)]

[HO–(aq)] = pH eK 10

[HO–(aq)](S1) = 62,11

14

10

1000,1 

 = 4,1710–3 mol.L–1 cette valeur non arrondie est stockée en mémoire

soit [HO–(aq)](S1) = 4,210–3 mol.L–1

4) Tableau d'avancement exprimé en moles pour un volume V’1 = 1,0 L.

État Avancement NH3(aq)+ H2O(l) = HO –

(aq) + NH4+(aq)

initial 0

n1 = C1.V'1 =

'. C

V0 1 10

n1 = 1,09

ex cè

s

0 0

intermédiaire x 1,09 – x x x

final xf = 4,210–3 1,09 – xf xf = [HO–(aq)](S1) . V'1

xf = 4,210–3 xf = 4,210–3

maximal xmax = 1,09 1,09 – xmax = 0 xmax = 1,09 xmax = 1,09

5) 1 = maxx

x f

1 = 09,1

102,4 3 = 0,38 % La transformation est très limitée.

6) Qr,1 = faq

faqfaq

NH

NHHO

][

].[][

)(3

)(4)( 

remarque Qr,1 = )1()(3

)1()(4)1()(

][

].[][

Saq

SaqSaq

NH

NHHO 

Qr,1 =

' 1

1

' 1

' 1

.

V

xn

V

x

V

x

f

ff

 on remplace V'1 par 1,0 Qr,1 =

f

f

xn

x

1

2

Qr,1 = )102,409,1(

)²102,4( 3

3



 = 1,610–5 Qr,éq calcul effectué avec la valeur non arrondie de xf

Le quotient de réaction a atteint la valeur de Qr,éq aux incertitudes de mesure près. Le système chimique est

dans l'état d'équilibre.

2ème partie: Détermination du taux d'avancement de la réaction de l'ammoniac sur l'eau par

conductimétrie

A)1) Solution mère S1 Solution fille S2

C1 = C0/10 C2 = C1 / 100 = C0 / 1000

V prélevé V préparé = 1000Vprélevé

Si on considère que les quantités de matière des espèces en solution n'ont pas changé,

[HO–(aq)](hyp) = [HO–(aq)](S1) /100

[NH4+(aq)](hyp) = [NH4+(aq)](S1) / 100

[NH3(aq)](hyp) = [NH3(aq)](S1) /100

A)2) Qr,hyp = )()(3

)()(4)()(

][

].[][

hypaq

hypaqhypaq

NH

NHHO 

=

100

][ 100

][ .

100

][

)1()(3

)1()(4)1()(

Saq

SaqSaq

NH

NHHO 

= )1()(3

)1()(4)1()(

].[100

].[][

Saq

SaqSaq

NH

NHHO 

Qr,hyp = Qr,1 /100

A)3) Qr,hyp = 100

106,1 5 = 1,610–7

Qr,hyp < Qr,éq , d'après le critère d'évolution spontanée alors la réaction en sens direct prédomine par

rapport à celle en sens inverse.

En raison de la dilution, l'équilibre est déplacé dans le sens de la formation des produits.

L'hypothèse n'est pas vérifiée, puisque les quantités de matière de produits vont augmenter et celle des

réactifs diminuer.

B) Conductimétrie:

1)  = 0,114 mS.cm–1 = 0,11410–3 S.cm–1 = 0,11410–3100 S.m–1

soit  = 1,1410–2 S.m–1

2)  = °(HO–).[HO–](S2) + °(NH4+).[NH4+](S2)

3) D'après l'équation de la transformation, on a [HO–](S2) = [NH4+](S2).

 = ( °(HO–)+ °(NH4+) ).[HO–](S2)

soit [HO–](S2) = )()( 4

00   NHHO 

[HO–](S2) = 3

3

10)34,79,19(

104,11 



 =

24,27

4,11 = 0,419 mol.m–3

[HO–](S2) = 0,41910–3 mol.L–1 soit [HO–](S2) = 4,210–4 mol.L–1

4) On raisonne sur un volume V2 = 1,0 L de solution S2 , avec C2 = C0/1000 = 1,0910–2 mol.L–1

État Avancement

en mol NH3(aq)+ H2O(l) = HO

(aq) + NH4+(aq)

initial 0 n1 = C2V2

n1 = 1,0910–2

ex cè

s

0 0

intermédiaire x 1,0910–2 – x x x

final xf = 4,210–4 1,0910–2 – xf xf = [HO–(aq)](S2)  V2

xf = 4,210–4 xf = 4,210–4

maximal xmax = 1,0910–2 1,0910–2 – xmax

= 0 xmax = 1,0910–2 xmax = 1,0910–2

2 = maxx

x f soit 2 = 2

4

1009,1

102,4 

 = 3,8 %

5) 2 > 1 donc la dilution joue un rôle sur le taux d'avancement de la réaction de l'ammoniac sur l'eau.

La dilution augmente le taux d'avancement. L'hypothèse émise dans la partie 1 est à nouveau infirmée.

commentaires (0)
Aucun commentaire n'a été pas fait
Écrire ton premier commentaire
Ceci c'est un aperçu avant impression
Chercher dans l'extrait du document
Docsity n'est pas optimisée pour le navigateur que vous utilisez. Passez à Google Chrome, Firefox, Internet Explorer ou Safari 9+! Téléchargez Google Chrome