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  Exo de Chimie TS.

 



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Auteur Sujet :

Exo de Chimie TS.

n°861578
flyxter
Posté le 20-09-2006 à 19:53:59  profilanswer
 

Bonjour, j´ai un exo en chimie à faire :
 
On introduit ds un becher 50 mL d´une solution de permangagante de potassium (concentration c = 0.20 mol/L ) et 50 mL d´une solution d´acide sulfurique ( concentraation c = 0.20 mol/L). On place le bécher sous agtiation magnétique. A l´instant t = 0, on ajoute 1.0 mL de propan-2-ol au contenu du bécher. On prélève alors rapidement huit fois un volume v = 1.0 mL du mélange, que l´on place ds 8 petits béchers.
 
- à l´instant t(1) = 1 min, on ajoute 40 mL d´eau glacée ds l´un des bechers.
- on dose ensuite les ions permangagante restant par une solution de sulfate de fer II de concentration c´ = 0.50 mol/L et on relève le volume équivalent V´(e).
- on recommence les opréations précédentes à différents dosages.
 
Données :
- couples oxydants/récudteurs intervennants :
- Fe(2+) / Fe(3+)
- MnO4(-) / Mn(2+)
- CH3-CO-CH3 / CH3-CHOH-CH3  
 
 
 
1) Ecrire l´équation de la réaction (1) d´oxydation du proan-2-ol (CH3-CHOHO-CH3) par les ions permanaganate.
 
2) Ecrire l´équation de la réaction (2) de titrage entre les ions fer II et les ions permanaganate.
 
3) Dresser le tableau d´avancement de la réaction (2). En déduire l´expression de n(MnO4-) quantité d´ions permanaganate restant à l´instant t dans les 100 mL de mélange réactionnel, en fonction de c´ et V´(e).
 
Pour les premières questions, j´y ai réussi mais
je bloque sur cette dernière question, je ne vois pas comment faire pour l´expression de n(MnO4-). Si quelqu´un peut m´aider.

mood
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Posté le 20-09-2006 à 19:53:59  profilanswer
 

n°861650
sburmate
Elément 51
Posté le 20-09-2006 à 21:04:19  profilanswer
 

Le tableau d'avancement doit être écrit pour la réaction (1) :sarcastic:, la réaction (2) étant totale et rapide (voire quasi-immédiate)...
 
Sinon, à quoi sert le dosage par Fe²+ ?

n°861700
flyxter
Posté le 20-09-2006 à 21:40:02  profilanswer
 

Non car la question suivante (la 4), c'est faire le tableau d'avancement de la réaction (1).
 
Sinon, pour le dosage je ne sais pas.

n°861704
sburmate
Elément 51
Posté le 20-09-2006 à 21:42:53  profilanswer
 

Si tu n'as pas vu l'intérêt du dosage par Fe²+, tu as écrit quoi pour la question 1 ?
Tu as écrit la réaction entre Fe²+ et MnO4- en milieu acide ?
 
Edit : un énoncé, c'est fait pour être lu, et analysé...


Message édité par sburmate le 20-09-2006 à 21:44:01
n°861747
flyxter
Posté le 20-09-2006 à 22:05:19  profilanswer
 

1) 2 MnO4(-) + 6H(+) + 5 CH3-CHOH-CH3 = 5 CH3-CO-CH3 + 2 Mn(2+) + 8 H20
 
2) 5 Fe(2+) + MnO4(-) + 8 H(+) = 5 Fe(3+) + Mn(2+) + 4 H2O

n°861753
sburmate
Elément 51
Posté le 20-09-2006 à 22:10:32  profilanswer
 

OK pour les réactions, maintenant à quoi sert la réaction 2 ? Ne me dit pas que tu ne sais pas, c'est écrit dans l'énoncé !
Si tu ne sais pas faire un tableau d'avancement, il serait bon que tu revoit tes cours de 2nde (c'est là que l'on parle pour la première fois) et de 1ère (pour les rappels).

n°861941
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 07:02:33  profilanswer
 

Si je sais faire un tableau d'avancement (je l'ai fait). Mais je n'arrive pas en tirer la relation.
 
La solution 2 est fait pour doser les ions permanganate.

n°861950
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 08:10:28  profilanswer
 

Alors le regarde le nombre d'éléctrons consommés par chaque demi équation rédox de la réaction (2). Tu dois avoir égalité. Et comme n1=C1.V1...

n°862251
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 16:23:04  profilanswer
 

Oui :
 
n(MnO4(-)) = 1/5 n(Fe(2+))
n(MnO4(-)) = 1/5 c' * V'(e)
 
Je me trompe ?

n°862269
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 16:56:38  profilanswer
 

Non, c'est bon

mood
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Posté le 21-09-2006 à 16:56:38  profilanswer
 

n°862277
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 17:08:21  profilanswer
 

Ok donc il y avait un tableau où j'ai rempli la case n(MnO4(-)) :
 
t(min) : V'(e) (mL) : n(MnO4(-)) (10^(-4) mol)
1 : 8.6 : 8.6
2 : 7.8 : 7.8
3 : 7.4 : 7.4
4 : 6.9 : 6.9
6 : 6.3 : 6.3
10 : 5.6 : 5.6
15 : 5.2 : 5.2
20 : 5.0 : 5.0
 
Ensuite la question 4 est : dresser le tableau d'avancement de la réaction (1). En déduire une relation qui exprime l'avancement x en fonction de n(MnO4(-)) et no(MnO4(-)), quantité initiale d'ions permanganate. Calculez x et compléter le tableau.
 
Donc je te mets ce que j'ai trouvé :
 
x = ( no(MnO4(-)) - n(MnO4(-)) ) / 2
 
t(min) : V'(e) (mL) : n(MnO4(-)) (10^(-4) mol) : x (10^(-3) mol)
1 : 8.6 : 8.6 : 4.6
2 : 7.8 : 7.8 : 4.6
3 : 7.4 : 7.4 : 4.6
4 : 6.9 : 6.9 : 4.7
6 : 6.3 : 6.3 : 4.7
10 : 5.6 : 5.6 : 4.7
15 : 5.2 : 5.2 : 4.7
20 : 5.0 : 5.0 : 4.8
 
Je trouve ça bizarre que x ne varie pas tant que ça .... peux tu m'aider ?

n°862285
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 17:28:41  profilanswer
 

flyxter a écrit :

Oui :
 
n(MnO4(-)) = 1/5 n(Fe(2+))
n(MnO4(-)) = 1/5 c' * V'(e)
 
Je me trompe ?


 

sburmate a écrit :

Non, c'est bon


 
J'ai fait une erreur à ce niveau là.
Ta formule littérale décrit parfaitement ce qui se passe lors du dosage. Cependant, le nombre de mol n(MnO4(-)) que tu obtiens correspond au nombre de mole de MnO4- dans les 1mL qui ont été prélevés au début de la manip et non à la quantité de MnO4- présent dans la solution initiale !
Fais attention, il y a un facteur 100 !
Enfin, je ne suis pas d'accord avec ta définition de l'avancement x. Pourquoi tu divises par 2 ?

n°862291
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 17:38:32  profilanswer
 

Donc en fait ,pour toi, c'est :
 
n(MnO4(-)) = 1/5 c' * V'(e) * 100
n(MnO4(-)) = 20 c' * V'(e)  
 
J'aurai plutôt divisé par 100 au lieu de multiplier. Car comme c'est dans 100 mL, il y a une dilution par 100. non ?
 
Sinon pour le x :
 
n(MnO4(-)) = no(MnO4(-)) - 2x
2x = ( no(MnO4(-)) - n(MnO4(-)) )
x = ( no(MnO4(-)) - n(MnO4(-)) ) / 2  
 

n°862293
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 17:43:31  profilanswer
 

flyxter a écrit :

Donc en fait ,pour toi, c'est :
 
n(MnO4(-)) = 1/5 c' * V'(e) * 100
n(MnO4(-)) = 20 c' * V'(e)  
 
J'aurai plutôt divisé par 100 au lieu de multiplier. Car comme c'est dans 100 mL, il y a une dilution par 100. non ?
 
Sinon pour le x :
 
n(MnO4(-)) = no(MnO4(-)) - 2x
2x = ( no(MnO4(-)) - n(MnO4(-)) )
x = ( no(MnO4(-)) - n(MnO4(-)) ) / 2


 
Oui, lorsque tu prélève 1mL de la solution puis rajoute 40mL d'eau glacée il y a bien dilution. Cependant, lors du dosage, tu détermine le nombre de mole (pas la concentration) dans 1mL de la solution. Dans 100mL de la solution, le nombre de moles est 100 fois plus élevé.
 
Après ton explication, je suis d'accord avec ton x.
 
Edit : s'il n'y a plus de questions après, tu devrais arriver au bout sans trop de difficultés maintenant.


Message édité par sburmate le 21-09-2006 à 17:47:09
n°862300
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 17:58:45  profilanswer
 

Euh merci beaucoup, je fais ça, je fais la suite (car il y a bien entendu d'autres questions), et si j'ai un problème, je sais où m'adresser. ^^
 
Sinon ta pas une adresse msn ?

n°862309
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 18:24:14  profilanswer
 

J'ai un p'tit problème, d'après la relation :
x = ( no(MnO4(-)) - n(MnO4(-)) ) / 2
Quand je calcule, x pour t = 1 min, ça me fait :
 
x = (( V * c ) - ( 20 * c' * V'(e) )) / 2
x = (( 50 * 10^(-3) * 0.20 ) - ( 20 * 0.50 * 8.6 * 10^(-3) )) / 2
x = - 0.038
 
Résultat négatif ! Donc problème, je ne vois pas d'où il peut survenir.

n°862335
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 19:03:19  profilanswer
 

La méthode est bonne, le raisonnement cohérent, mais le résultat faux...
 
Réflechissons un peu :
50mL de KMnO4 à 0,2mol.L-1 que l'on dilue avec H2SO4 pour obtenir 100mL de solvant. On a donc 100mL de KMnO4 acidifié de concentration C1 = 0,1mol.L-1
 
Supposons que l'on souhaite doser cette solution par la solution de FeSO4 à c'=0,5 mol.L-1 en suivant le protocole de l'exercice. On dose donc V1=1mL de la solution de KMnO4 à 0,1mol.L-1 avec FeSO4. Comme KMnO4 n'a pas encore réagi (on n'a pas mis de propanol), nous devrions trouver un volume à l'équivalence supérieur à 8,6mL.
 
A l'équivalence :  
Nombre d'électrons consommés par MnO4- = Nombre d'électrons apportés par Fe2+
5*n(MnO4-) = n(Fe2+)
5*C1*V1 = c'*V(e)
D'où V(e) = 5*C1*V1/c' = 1mL
Je penche donc pour une erreur d'énoncé...
 
Reprendre l'exo avec une solution de Fe2+ à 0,05mol.l-1
 
Edit : je n'ai pas d'adresse msn. Un MP peut suffire à me contacter...

Message cité 1 fois
Message édité par sburmate le 21-09-2006 à 19:05:13
n°862339
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 19:08:53  profilanswer
 

sburmate a écrit :


Reprendre l'exo avec une solution de Fe2+ à 0,05mol.l-1


 
Euh, ben oui, mais l'énnoncé est pourtant bon. Il stipule bien que c' = 0.50 mol.L-1

n°862344
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 19:12:05  profilanswer
 

:spamafote:
 
;)
 
(Non ce n'est pas un post mono-smilesque... :D)

n°862355
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 19:19:12  profilanswer
 

Franchement je ne vois pas comment faire, l'exo est vraiment spécial, si tu réussi à trouver, dis-le moi, moi je cherche toujours et encore de mon côté ....

n°862362
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 19:31:32  profilanswer
 

Les erreurs d'énoncé, ça peut arriver. Cet après-midi dans un bouquin de physique de 2nde, j'ai trouvé 3 erreurs d'énoncé sur une seule page :spamafote:
AMHA, fais l'exo avec 0,05mol.l-1...
Quelle sont les questions suivantes ?

n°862372
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 19:40:11  profilanswer
 

C'est quand même un DM commun pour 120 personnes, ce serait embêtant pour l'erreur d'énnoncé, et certainement que j'aurai entendu des echos, m'enfin ....
 
Sinon les autres questions sont :
 
4) tracer la courbe x = f(t)
5) Que vaut l'avancement max de la réaction (1) ? Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
6) Que peut-on dire de l'évolution de la vitesse de réaction en fonction du temps ? (D'où le problème des x quand je regarde la courbe car elle est constante).

n°862392
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 20:11:41  profilanswer
 

Même en supposant que l'on se soit planté, je vois pas comment tu obtiens une courbe "constante"...
L'avancement max dépendra de ce que tu prendras pour c'... En ce qui concerne le réactif limitant, en partant de l'hypothèse que c'=0,05mol.l-1, je donnerais le propanol comme réactif limitant (x stagne pour t > 30min, et seulement la moitié de KMnO4 est consommée).
 
Pour les échos, quand dois-tu rendre le DM ?
Enfin, rien ne t'interdit d'aller voir ton prof, de lui expliquer ton problème et de lui dire où tu penses qu'il y a une erreur.

n°862402
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 20:27:50  profilanswer
 

Je dois le rendre mardi prochain, j'ai l'ai eu mardi dernier.
J'y ai passé un bon bout de temps mercredi après-midi, et ce soir de même. Le pire c'est que nous sommes 2, et à 2, nous ne voyons pas où se trouve le problème. Ca m'embête pas mal ce DM, j'essairai d'en toucher 2 mots au prof.

n°862407
flyxter
Posté le 21-09-2006 à 20:37:33  profilanswer
 

Sinon, dans la question 3, ils indiquent "dans les 100 mL du mélange réactionnel". Mais je ne vois pas à quoi ça correspond.
 
Sinon pour la vitesse : (ac le vrai énnoncé)
- elle est soit constante pour les valeurs que j'avais au début.
- ou soit les valeurs sont négatives.

n°862528
sburmate
Elément 51
Posté le 21-09-2006 à 23:36:59  profilanswer
 

"dans les 100 mL du mélange réactionnel" correspond au facteur 100 indiqué précédemment...

n°862578
flyxter
Posté le 22-09-2006 à 07:02:59  profilanswer
 

Non mais je demande à quoi correspond les 100 mL ?

n°862581
sburmate
Elément 51
Posté le 22-09-2006 à 07:47:31  profilanswer
 

50mL de KMnO4 + 50mL de H2SO4 :spamafote:

n°862950
flyxter
Posté le 22-09-2006 à 20:17:11  profilanswer
 

J'ai trouvé le problème ! Du moins je pense, le calcul de n(MnO4(-)) que l'on a fait correspond au 10 mL, alors que la question précise dans 100 mL du mélange réactionnel, donc il suffit de multiplier par 10.
 
Qu'en penses tu ?

n°863024
sburmate
Elément 51
Posté le 22-09-2006 à 22:38:51  profilanswer
 

C'est une autre manière de dire qu'il y a une erreur d'énoncé !
Dans l'énoncé fourni, on prélève et dose 1mL de la solution initiale. Il faut donc multiplier par 100 pour revenir à 100mL, mais les résultats ne sont pas cohérents...
Dans ma proposition, on choisit c'=0,05 mol.L-1, ce qui revient à multiplier par 10 seulement (si, si).
Dans ta proposition, tu choisis de faire un prélevement de 10mL et de doser 10 mL, ce qui revient à multiplier par 10 pour revenir à 100mL.
Remarque que ta proposition est plus cohérente d'un point de vue expérimental : pourquoi s'enquiquiner à faire 100mL de solution alors que seulement 8mL sont nécessaires pour le suivi cinétique ?


Message édité par sburmate le 22-09-2006 à 22:39:04
n°866129
Le3d
Posté le 27-09-2006 à 20:54:38  profilanswer
 

Vite fait :
 
1. 5CH3-CHOH-CH3+ 2MnO4- + 6H -> 5CH3-CO-CH3 + 2Mn 2+ + 8H20
 
2. 5 Fe 2+ + MnO4 - + 8 H+ = 5 Fe 3+ + Mn 2+ + 4 H2O
 
3.  
EI          c'v'eq                nMno4-
E (t)eq    x'v'eq-5xeq        n°Mno4- - xeq
 
A l'equivalence
(je te passe les étapes) -> nMno4- = c'v'eq/5
 
A.N :  
nMno4= 0,5*v'eq/5 = v'eq/10 pour 10 mL.
Donc pour 100 mL .....
 
4. nMno4- = cv=10e-2 mol (10mmol)
n propan-2-ol= m/M=pV/M=1,25.10-2 mol
 
5.a l'instant t, n°Mno4-= n°-2x
Tu remplaces le n° et t'as trouvé.
 
6. Faut faire la courbe...

Message cité 1 fois
Message édité par Le3d le 27-09-2006 à 21:00:04
n°866273
sburmate
Elément 51
Posté le 28-09-2006 à 01:01:08  profilanswer
 

Le3d a écrit :

Vite fait :
 
1. 5CH3-CHOH-CH3+ 2MnO4- + 6H -> 5CH3-CO-CH3 + 2Mn 2+ + 8H20
 
2. 5 Fe 2+ + MnO4 - + 8 H+ = 5 Fe 3+ + Mn 2+ + 4 H2O
 
3.  
EI          c'v'eq                nMno4-
E (t)eq    x'v'eq-5xeq        n°Mno4- - xeq
 
A l'equivalence
(je te passe les étapes) -> nMno4- = c'v'eq/5
 
A.N :  
nMno4= 0,5*v'eq/5 = v'eq/10 pour 10 mL.
Donc pour 100 mL .....
 
4. nMno4- = cv=10e-2 mol (10mmol)
n propan-2-ol= m/M=pV/M=1,25.10-2 mol
 
5.a l'instant t, n°Mno4-= n°-2x
Tu remplaces le n° et t'as trouvé.
 
6. Faut faire la courbe...


 
En gras : ce n'est pas la valeur de l'énoncé, et c'est ce qui pose problème.
Pour le reste, merci d'avoir synthétisé les 20 ou 30 messages précédents ;)

n°866776
Le3d
Posté le 28-09-2006 à 20:43:49  profilanswer
 

"On prélève alors rapidement huit fois un volume v = 1.0 mL du mélange, que l´on place ds 8 petits béchers. "
 
En effet. C'est surment 10 mL aussi.

mood
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