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Bonjour! Voici la correction pour le problème donné :
Équation bilan de la réaction :
\[ \text{Fe} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Fe}^{2+} + \text{H}_2 \]
Couples mis en jeu :
\[ \text{Fe/Fe}^{2+} \quad \text{et} \quad \text{H}^+/\text{H}_2 \]
Bilan des espèces présentes à l'état initial :
- Fe: \( \frac{1.5 \, \text{g}}{55.8 \, \text{g/mol}} = \frac{1.5}{55.8} \, \text{mol} \)
- H^+: \( 2 \times 2.0 \times 10^{-3} \, \text{mol/L} = 4.0 \times 10^{-3} \, \text{mol} \)
Le clou n'a pas été entièrement détruit, car il reste des ions fer II et des ions H^+ en solution.
Quantités de matières présentes dans la solution lorsque la réaction est terminée :
- Fe^{2+}: \( \frac{1.5}{55.8} \, \text{mol} \)
- H^+: \( 4.0 \times 10^{-3} \, \text{mol} \)
- H_2: \( \frac{1}{2} \times \frac{1.5}{55.8} \, \text{mol} \)
Volume de dihydrogène dégagé par cette réaction :
Utilisons la loi des gaz parfaits: \( n = \frac{PV}{RT} \)
\( n \) est le nombre de moles de gaz, \( P \) est la pression, \( V \) est le volume, \( R \) est la constante des gaz parfaits et \( T \) est la température.
Si nous supposons que la réaction se déroule à température et pression constantes (conditions standard), alors \( T = 273 \, \text{K} \) et \( P = 1 \, \text{atm} \).
\( n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \, \text{atm}) \times V}{(0.0821 \, \text{atm} \cdot \text{L/mol} \cdot \text{K}) \times (273 \, \text{K})} \)
\( n = \frac{V}{24} \)
Nous avons \( \frac{1}{2} \times \frac{1.5}{55.8} \, \text{mol} \) de \( \text{H}_2 \), donc le volume est \( \frac{1}{2} \times \frac{1.5}{55.8} \times 24 \, \text{L} \).
Concentration en ions fer II et en ions H^+ lorsque la réaction est terminée :
Les quantités de matières sont les mêmes que celles présentes lorsque la réaction est terminée.
Est-ce que cela répond à vos questions?
J’espère que j’ai pu t’aider mon pote
Équation bilan de la réaction :
\[ \text{Fe} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Fe}^{2+} + \text{H}_2 \]
Couples mis en jeu :
\[ \text{Fe/Fe}^{2+} \quad \text{et} \quad \text{H}^+/\text{H}_2 \]
Bilan des espèces présentes à l'état initial :
- Fe: \( \frac{1.5 \, \text{g}}{55.8 \, \text{g/mol}} = \frac{1.5}{55.8} \, \text{mol} \)
- H^+: \( 2 \times 2.0 \times 10^{-3} \, \text{mol/L} = 4.0 \times 10^{-3} \, \text{mol} \)
Le clou n'a pas été entièrement détruit, car il reste des ions fer II et des ions H^+ en solution.
Quantités de matières présentes dans la solution lorsque la réaction est terminée :
- Fe^{2+}: \( \frac{1.5}{55.8} \, \text{mol} \)
- H^+: \( 4.0 \times 10^{-3} \, \text{mol} \)
- H_2: \( \frac{1}{2} \times \frac{1.5}{55.8} \, \text{mol} \)
Volume de dihydrogène dégagé par cette réaction :
Utilisons la loi des gaz parfaits: \( n = \frac{PV}{RT} \)
\( n \) est le nombre de moles de gaz, \( P \) est la pression, \( V \) est le volume, \( R \) est la constante des gaz parfaits et \( T \) est la température.
Si nous supposons que la réaction se déroule à température et pression constantes (conditions standard), alors \( T = 273 \, \text{K} \) et \( P = 1 \, \text{atm} \).
\( n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \, \text{atm}) \times V}{(0.0821 \, \text{atm} \cdot \text{L/mol} \cdot \text{K}) \times (273 \, \text{K})} \)
\( n = \frac{V}{24} \)
Nous avons \( \frac{1}{2} \times \frac{1.5}{55.8} \, \text{mol} \) de \( \text{H}_2 \), donc le volume est \( \frac{1}{2} \times \frac{1.5}{55.8} \times 24 \, \text{L} \).
Concentration en ions fer II et en ions H^+ lorsque la réaction est terminée :
Les quantités de matières sont les mêmes que celles présentes lorsque la réaction est terminée.
Est-ce que cela répond à vos questions?
J’espère que j’ai pu t’aider mon pote
Réponse :
Le fer est attaqué par les acides. Lorsque l’on place un clou en fer de 1,5 g dans 50 mL d’une solution acide (ions H + à 2 , 0 m o l . L − 1 ), on observe un dégagement gazeux de dihydrogène ( H 2 ) et la formation d’ions fer II ( F e 2 + ) . Écrire l’équation bilan de la réaction et indiquer les couples mise en jeu. Faire le bilan des espèces présentes à l'état initial. Le clou a-t-il été entièrement détruit ? Indiquer avec précision les quantités de matières présentes dans la solution lorsque la réaction est terminée. Quel est le volume de dihydrogène dégagé par cette réaction ? Quelle est la concentration en ions fer II et en ions H + lorsque la réaction est terminée ? On prendra un volume molaire pour les gaz de 24 L . m o l − 1 . M ( F e ) = 55 , 8 g / m o l