Model d'équation , vitesse de Reaction

[Reyana S]

Voici un exercice pour lequel j'ai un peu de mal, J'écris ce que j'ai trouvé mais je ne suis pas sur que c'est exact puis pour certaines questions je n'y arrive vraiment pas :/

Enoncé de l'exercice

aNH3(aq) +bO2(aq) = cC(g) + dD(g)
1) A partir du Graphique, on a:
Espèce Chimique Qtt Etat initial (mol) Qtt Etat Final (mol)
n(NH3) ...............40 ........................... 0
n(O2) ................ 60......................... 10
n(C) .................. 0 ............................ 40
n(D) .................. 0 ........................... 60

2) Le réactif limitant est l'ammoniac NH3.
3)a)Pour cette question Exprimer les 4 nombres stœchiométriques du modèle d'équation proposé en fonction de l'avancement maximal, Je n'ai pas très bien compris : voila ma réponse

n(NH3)-axmax=0
xmax= -(NH3)/a

n(O2)- b xmax= 10
xmax= 10-n(O2) /b

n(C)=c xmax

n(D)= d xmax

3)b)Je n'ai pas réussi à déduire l'avancement maximal pour laquelle on obtient les nombres stœchiométriques entiers les plus petits ni leurs valeurs. :/

4) Ici non plus je n'ai pas réussi a identifier les produit C et D ni écrire le modèle d'équation chimique obtenu.

5)Le temps de demi réaction t1/2 est la durée au bout de laquelle l'avancement atteint la moitié de sa valeur finale : x(t1/2)= xmax/2.
Graphiquement sa valeur est t1/2=50s ?

J'aurai besoin d'un peu d'aide s'il vous plait :)

[SoS(12)]

Bonjour Reyana,

Je vous propose d'aborder vos réponses une par une.

Pour les question 1 et 2, pas de problème, même si une petite justification à la question 2 ne serait pas de trop ...

Pour la question 3-a-,
* Essayez d'être plus précise sur les quantités de matière exprimées : est-ce n(NH3) initiale ou finale, idem pour n(O2), n(C) et n(D). Si vous répondez à cette question, ce sera plus clair pour vous, et vous pourrez alors attribuer les bonnes valeurs numériques à ces quantités de matière pour résoudre la suite de l'exercice.
* Faites aussi attention aux signes lorsque vous resolvez les deux premières equations (n(NH3 - a xmax = 0 et n(O2) - b xmax = 0) ;

Pour la question 3-b-, une fois que vous aurez attribué correctement les différentes valeurs des quatités de matière, le résultat devrait vous apparaitre assez rapidement.

Pour la question 5, votre definition est bonne, mais pas votre réponse : ne confondez pas le temps au bout duquel l'avancement atteint la moitié de sa valeur maximale (def correcte) et la moitié du temps nécessaire pour atteindre cette valeur maximale (ce qui est votre réponse). J'espère que je me fais comprendre ...

Pour le reste des questions, j'attends votre réponse. En restant à votre disposition.

[Reyana S]

D'accord humm donc je trouve :
3)a)Exprimer les 4 nombres stœchiométriques du modèle d'équation proposé en fonction de l'avancement maximal,

n(NH3)f= n(NH3)i -a xmax=0
xmax= (NH3)i/a

n(O2)f= n(O2)i- b xmax= 10
xmax= 10-n(O2)i /b

n(C)f=c xmax

n(D)f= d xmax
(Ai-je bien exprimer en fonction des nombres stoechiométriques ? )

3)b) On remplace par les valeurs :

n(NH3)f= 40-a xmax =0
x max =40/a

n(O2)f= 60- b xmax= 10
xmax= 10-60 /-b= 50/b

donc 50/b= 40/a ? mais ici je bloque

[Reyana S]

Oui, Et pour la justification a la question 2 , j'ai mis :
Le réactif limitant est l'ammoniac NH3 car il a été entièrement consommé au cours de la réaction. :)

[SoS(12)]

Très bien pour les distinctions final / initial des quantités de matière.

Donc pour la question 3-b, vous pouvez aussi faire la même chose avec n(C)f et n(D)f ; après, cherchez des valeurs de a,b,c et d qui fonctionnent simplement et vous verrez que ce sont les plus petites possibles.

La suite de l'exercice pourra alors en découler.

En restant à votre disposition.

[SoS(12)]

D'accord pour la justification.

[Reyana S]

n(NH3)f= 40-a xmax =0
x max =40/a

n(O2)f= 60- b xmax= 10
xmax= 10-60 /-b= 50/b

n(C)f=c xmax= 40

n(D)f= d xmax=60

En essayant plusieurs valeurs de xmax j'ai trouver xmax=10 mol
donc : a=4
b=5
c=4
d=6 ?

[SoS(12)]

Ces coefficients sont des solutions des équations. Sont-ils les plus petits entiers possibles (pouvez-vous tous les diviser par le meêm nombre et qu'ils restent entiers ?).

Si oui, alors vous pouvez continuer l'exercice : trouver l'équation n'est pas alors d'une grande difficulté si vous savez correctement ajuster une équation de réaction.

En restant à votre disposition.

[Reyana S]

J'ai beau chercher Je ne trouve pas de plus petit coefficient donc je pense que xmax=10

Alors je continue l'exercice En prenant 10 comme valeur pour xmax:
4) Identifier les deux produits C et D et écrire le modèle d'équation chimique obtenu :

Alors On sait que l'un des produit est H20(g) On a :

aNH3(aq) +bO2(aq) = cC(g) + dD(g)

4 NH3(aq) +5 O2(aq) = 4 C(g) + 6 D(g)

(Au brouillons) Comme, dans les reactifs, on a 12 H
4 N
10 O dois-je justifier sur ma copie ?
On a déduit que C= NO et D =H2O Alors on a :

4 NH3(aq) +5 O2(aq) = 4 NO(g) + 6 H2O(g)

5)
Le temps de demi réaction t1/2 est la durée au bout de laquelle l'avancement atteint la moitié de sa valeur finale : x(t1/2)= xmax/2. Mais je n'arrive pas a déterminer Graphiquement sa valeur
Même si ça doit être facile ._. (En utilisant la formule on a x(t1/2) =5 mol )

[SoS(12)]

Très bien pour la réponse à la question 4. Que justifier sinon de dire que c'est la solution qui convient en ajustant l'équation avec les coefficients stœchiométriques trouvés.

Pour la dernière question, je ne vois pas bien ce qui vous bloque.Prenez n'importe laquelle des 4 courbes, cherchez le moment où vous avez consommé (ou produit) la moitié de ce qui a été finalement consommé (ou produit) et lisez le temps à ce point. Pour toutes les courbes, vous trouverez le même temps qui est le temps de demi-réaction.

En restant à votre disposition.

[Reyana S]

Donc pour la dernière question je met juste que le temps de demi réaction est de 50 s ? je n'ai pas besoin de donné sa valeur en mol ?

[SoS(12)]

Non, vous vous trompez toujours sur la définition du temps de demi réaction.

Par exemple, à 50 s, vous avez produit d'après la courbe environ 38 mol de C, alors qu'en fin de réaction vous en avez produit 40 mol. Ce n’est donc pas à 50 s que vous avez produit la moitié de la quantité maximum produite. Le temps de demi réaction n'est donc pas 50 s. Cherchez encore, en relisant attentivement la définition.

[Reyana S]

Ahhhh D'accord Je réponds :
Graphiquement la valeur du temps de demi réaction pour la transformation étudiée est 10 s ! ?

[SoS(12)]

Oui, c'est bien.

[Reyana S]

Merci Beaucoup ! J'ai compris bien des choses grâce a vous :)