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résolu

Bonjour j'ai un exercice de physique où je suis bloquée dont l'énoncé est:

Le fer brûle dans le dioxygène O2 pour former un seul produit: l'oxyde de fer solide Fe2O3. On réalise l'expérience en introduisant du fer et du dioxygène dans un flacon fermé. Quand la combustion est terminé, le fer a disparu et on recueille une masse d'oxyde de fer m=3,20g. Les quantités de matière initiales de fer et de dioxygène ne sont pas connues, on les désignera par n1 et n2 respectivement.

1. Ecrire l'équation de la réaction.
2.Construire le tableau d'avancement en utilisant les inconnues n1 et n2.
3.Calculer l'avancement maximal de la réaction xmax.
4.Quel est le réactif en défaut? Justifier.
5.Quelle était la masse m1 de fer introduite dans le flacon ?

Données: M(Fe)=56,0 g/mol : M(O)= 16 g/mol


Je suis bloquée à la question 3, pourriez vous m'aidez?
Merci d'avance!

Répondre :

SCOLADANVIZ
Bonjour,

1) 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

2)                                       4Fe  +    3O2    =    2Fe2O3

                  avancement
initial                  0                n1            n2              0

en cours            x            n1-4x      n2-3x            2x

final                    xf          n1-4xf      n2-3xf          2xf

3) m(Fe2O3) = 3,20 g

M[Fe2O3] = 2xM[Fe] + 3xM[O] = 2x56,0 + 3x16 = 160 g.mol^-1

Donc n(Fe2O3) = m/M = 3,20/160 = 2.10^2 mol

Donc xMax = n(Fe2O3) / 2 = 1.10^-2 mol

4) Etat final

L'énoncé indique qu'à la fin de la réaction, le fer a disparu. C'est donc le réactif limitant.

5) n1-4xf = 0 ==> n1 = 4xf = 4xMax = 4 x 1.10^-2 mol

Donc n1 = 4.10^-2 mol

et m1 = n1 x M[Fe] = 4.10^-2 x 56,0 = 224.10^-2 g

= 2,24 g
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