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Réponse:
Pour identifier le réactif limitant dans chaque situation, nous devons comparer les proportions des réactifs présents avec celles des réactifs nécessaires selon l'équation chimique. Voici l'analyse pour chaque situation :
Situation 1
0,70 mol d'Al et 0,60 mol de H₂O réagissent selon l'équation :
2
Al
(
)
+
3
H
2
O
(
)
→
Al
2
O
3
(
)
+
3
H
2
(
)
2Al(s)+3H
2
O(l)→Al
2
O
3
(s)+3H
2
(g)
D'après l'équation, 2 mol d'Al réagissent avec 3 mol de H₂O.
Pour 0,70 mol d'Al, il faudrait
3
2
×
0
,
70
=
1
,
05
2
3
×0,70=1,05 mol de H₂O.
Nous avons seulement 0,60 mol de H₂O, donc H₂O est le réactif limitant.
Situation 2
0,50 mol d'Al et 0,75 mol de H₂O réagissent selon l'équation :
2
Al
(
)
+
3
H
2
O
(
)
→
Al
2
O
3
(
)
+
3
H
2
(
)
2Al(s)+3H
2
O(l)→Al
2
O
3
(s)+3H
2
(g)
D'après l'équation, 2 mol d'Al réagissent avec 3 mol de H₂O.
Pour 0,50 mol d'Al, il faudrait
3
2
×
0
,
50
=
0
,
75
2
3
×0,50=0,75 mol de H₂O.
Nous avons 0,75 mol de H₂O, donc les quantités sont stœchiométriques. Il n'y a pas de réactif limitant.
Situation 3
0,15 mol de Cu²⁺(aq) et 0,15 mol d'Al(s) réagissent selon l'équation :
3
Cu
2
+
(
)
+
2
Al
(
)
→
3
Cu
(
)
+
2
Al
3
+
(
)
3Cu
2+
(aq)+2Al(s)→3Cu(s)+2Al
3+
(aq)
D'après l'équation, 3 mol de Cu²⁺ réagissent avec 2 mol d'Al.
Pour 0,15 mol de Cu²⁺, il faudrait
2
3
×
0
,
15
=
0
,
10
3
2
×0,15=0,10 mol d'Al.
Nous avons 0,15 mol d'Al, donc Cu²⁺ est le réactif limitant.
Situation 4
0,45 mol de Cu²⁺(aq) et 0,16 mol d'Al(s) réagissent selon l'équation :
3
Cu
2
+
(
)
+
2
Al
(
)
→
3
Cu
(
)
+
2
Al
3
+
(
)
3Cu
2+
(aq)+2Al(s)→3Cu(s)+2Al
3+
(aq)
D'après l'équation, 3 mol de Cu²⁺ réagissent avec 2 mol d'Al.
Pour 0,45 mol de Cu²⁺, il faudrait
2
3
×
0
,
45
=
0
,
30
3
2
×0,45=0,30 mol d'Al.
Nous avons seulement 0,16 mol d'Al, donc Al est le réactif limitant.
Résumé
H₂O est le réactif limitant.
Le mélange est stœchiométrique.
Cu²⁺ est le réactif limitant.
Al est le réactif limitant.