Transformations chimiques

[Ponez, 2nd]

Bonjour,
J'ai un exercice a faire pour la rentrée: Enoncé:
Sous la hotte, un professeur verse 10mL d'une solution d'acide nitrique (H+,NO-3), de concentration 6 mol.L-1, dans un tube a essai contenant un morceau de 2,3g de cuivre métallique (Cu(s)). Un gaz roux caractéristique de l'espèce chimique NO2 s'échappe du tube. Au bout de quelques minutes, la taille du morceau de cuivre a diminué et sa masse est alors de 0,86g. La solution initialement incolore est devenue bleue et le pH a augmenté, ce qui indique que la quantité d'ions hydrogène H+ a diminué.

1) Déduire des informations précédentes quelles sont les espèces chimiques présentes dans le système chimique à l'état initial.
2) Pour caractériser l'espèce chimique responsable de la couleur bleue, un élève propose de faire le test à la soude caractéristique des ions cuivre(II) (Cu2+)
a) Ajuster l'équation de la réaction de ce test:
...Cu2+(aq)+...HO-(aq) --> Cu(OH)2(s)
b) Le test se révèle positif, car un précipité bleu apparaît. Conclure sur la nature de l'espèce chimique donnant la couleur bleue à la solution.
3) Le cuivre métallique et les ions nitrate sont présents à l'état initial et à l'état final. Peuvent-ils être qualifiés de réactifs ? Justifier.
4) Ajuster l'équation chimique de la réaction entre le cuivre métallique et l'acide nitrique.
...NO-3(aq)+8H+(aq)+...Cu(s)+O2(g) --> ...Cu2+(aq)+...NO2(g)+...H2O(l)

Pour la 1) j'ai mis que les espèces chimiques étaient: hydrogène, azote, oxygène, cuivre.
Pour les autres questions je ne comprends pas, surtout pour les équations a compléter.
Merci de m'aider :-)

[SoS(17)]

Bonsoir Ponez,

1) Vous avez listé les éléments chimiques présents dans les espèces chimiques et pas les espèces....

Pour les équations à ajuster, il faut placer des coefficients afin de vérifier la conservation des éléments (même nombre de chaque élément de part et d'autre de l'équation) et aussi la conservation des charges électriques (même nombre de charges de chaque côté de l'équation).
Pour la réponse à la question 2a) il manque des coefficients uniquement devant les ions Cu2+ et HO-; le produit obtenu est neutre électriquement.....
Faites-moi part de vos propositions, nous corrigerons si nécessaire.

[Ponez, 2nd]

1) Les espèces chimiques présentent sont: l'acide nitrique et le cuivre métallique.
2) a) 2Cu2+(aq)+2HO-(aq) --> Cu(OH)2(s)

Es-ce que déjà cela est bon ?

[SoS(31)]

Bonsoir,

Votre équation n'est pas correcte. En effet à gauche vous avez 2 éléments Cu alors qu'à droite il n'y en a qu'un seul.

Cordialement

[Ponez, 2nd]

Désolé de ne pas ravoir répondu plus tôt, c'est a cause des fêtes...

-Es-ce que la question 1 est bonne ? 1) Les espèces chimiques présentent sont: l'acide nitrique et le cuivre métallique.

- 2)a) 0Cu2+(aq)+2HO-(aq) --> Cu(OH)2(s)

[SoS(29)]

Bonjour.
Donc les espèces chimiques présentes initialement sont bien celles que vous avez déterminer.
Les coefficients de l'équation sont corrects.
Quelle espèces chimiques a-t-on mis en évidence avec ce test qui s'est révélé positif ?

[Ponez, 2nd]

2)b) La nature de l'espèce chimique est le cuivre.

3) Non ils ne peuvent pas être qualifié de réactifs car ils sont là a l'état initial et a l'état final alors qu'un réactif et soit là au début et il n'est plus là a la fin ou l'inverse.

4)5NO-3(aq)+8H+(aq)+2Cu(s)+O2(g) --> 0Cu2+(aq)+0NO2(g)+6H2O(l)

Es-ce que ces réponses sont bonnes ?

[SoS(29)]

Exact,et il faut précisez que c'est l'élément cuivre sous forme de l'ion cuivre II.
Au sujet de la réponse suivante

3) Non ils ne peuvent pas être qualifié de réactifs car ils sont là a l'état initial et a l'état final alors qu'un réactif et soit là au début et il n'est plus là a la fin ou l'inverse.

Une espèce chimique est considérée comme une réactif, si elle réagit donc si elle subit une transformation.
D'où provient l'ion cuivre II que vous avez mis en évidence ?
D'ou provient l'espèce chimique de formule NO2 ?
Et une dernière question avant de vous laisser répondre : pouvez vous indiquez dans quel cas un réactif (c'est-à-dire une espèce chimique qui se transforme) peut être encore présent à la fin d'une réaction ?

[Ponez, 2nd]

Ah oui je pense avoir compris.
-"D'où provient l'ion cuivre II que vous avez mis en évidence ?" : Il provient du cuivre métallique.
- "NO2": Il provient des ions nitrate.
-"pouvez vous indiquez dans quel cas un réactif (c'est-à-dire une espèce chimique qui se transforme) peut être encore présent à la fin d'une réaction ?": Quand il est spectateur donc qu'il "ne sert à rien".

Donc pour la 3): Oui ils peuvent être qualifiés de réactifs car ils ont été transformés pendant la réaction.

4) 5NO-3(aq)+8H+(aq)+2Cu(s)+O2(g) --> 0Cu2+(aq)+0NO2(g)+6H2O(l)

Es-ce mieux ?

[SoS(29)]

C'est exact,

Oui ils peuvent être qualifiés de réactifs car ils ont été transformés pendant la réaction.

Par contre lorsque vous écrivez :

-"pouvez vous indiquez dans quel cas un réactif (c'est-à-dire une espèce chimique qui se transforme) peut être encore présent à la fin d'une réaction ?": Quand il est spectateur donc qu'il "ne sert à rien".

Il y a une erreur car s'il est spectateur, ce n'est pas un réactif, par définition un réactif est une espèce chimique qui réagit donc qui subit une transformation.
Donc il y a au moins une autre raison pour que l'on retrouve encore un réactif à la fin de la réaction. Laquelle ?
AU sujet de la suite :

5NO-3(aq)+8H+(aq)+2Cu(s)+O2(g) --> 0Cu2+(aq)+0NO2(g)+6H2O(l)

Placer un zéro devant Cu2+ indique qu'il n'y a pas de Cu2+ produit mais le test montre qu'il y en a ; de même pour le zéro placer devant NO2 l'énoncé indique sa présence (c'est le gaz roux).
Donc vous devez revoir ces différents coefficients.
Commencer par ajuster les coefficients en commençant par l'élément hydrogène présent du coté des réactifs dans H+ et du coté des produits dans H2O.
Passer ensuite à l'oxygène (O) et finissez par l'azote (N)

[Ponez, 2nd]

4) 2NO-3(aq)+8H+(aq)+2Cu(s)+O2(g) --> 2Cu2+(aq)+2NO2(g)+8H2O(l)

[SoS(29)]

Pour la plus part ces coefficients sont corrects. A l'exception des chiffres placés devant l'élément cuivre.
Pourquoi avoir mis le nombre 2 devant le réactif Cu et le produit Cu2+ ?
En effet si vous faites les bilan des charges électriques du coté des réactifs :

2NO-3(aq)+8H+(aq)+2Cu(s)+O2(g)

Ce qui fait 2 charges moins

2NO-3(aq)

et 8 charges plus

8H+(aq)

donc bilan 2 plus.
Du coté des produits :

2Cu2+(aq)+2NO2(g)+8H2O(l)

on a 4 charges plus

2Cu2+(aq)

.
Donc deux plus du coté réactifs et 4 plus du coté produits. Il faudrait qu'il y ait le même nombre de charges.
Donc ?

[Ponez, 2nd]

4) 2NO-3(aq)+8H+(aq)+2Cu(s)+O2(g) --> 0Cu2+(aq)+2NO2(g)+8H2O(l)

[SoS(29)]

Vous refaites la même erreur : le nombre devant cu2+ ne peut être zéro ! Car le test prouvant sa présence est positif.
De plus le fait de laisser le nombre 2 devant Cu et mettre 0 devant Cu2+ entraine que l'élément Cu n'est plus ajuster il y en aurait deux du coté des réactifs et zéro du coté des produit.
Revenons à l'équation que vous avez proposé :

2NO-3(aq)+8H+(aq)+2Cu(s)+O2(g) --> 2Cu2+(aq)+2NO2(g)+8H2O(l)

Je vous ai précisé que seul le nombre 2 devant Cu et Cu2+ posé problème.
Répondez à la question suivante : pourquoi avoir mis ce nombre ?

[Ponez, 2nd]

"pourquoi avoir mis ce nombre ?": Je pensais que cela équilibrerai l'équation.

2NO-3(aq)+8H+(aq)+4Cu(s)+O2(g) --> 2Cu2+(aq)+2NO2(g)+8H2O(l)