ojofifi Posté(e) le 5 mars 2010 Signaler Posté(e) le 5 mars 2010 Bonjour pouvez vous m'aider svp pour la dernière question(question 5) svp ?merci d'avance Données : Réaction entre le métal cuivre et l'ion argent (I) : Equation : 2 Ag+(aq) + Cu(s) = 2 Ag(s) + Cu2+(aq) Constante d'équilibre associée : K = 2,2.1015 Couleur des ions en solution : Ag+(aq) : incolore ; NO3-(aq) ; incolore ; Cu2+(aq) ; bleue Unités : 1 Faraday = 96,5.103 C.mol-1 ; 1 A.h = 3,6.103 C Masse molaire du cuivre : M(Cu) = 63,5 g.mol-1 Définition : La capacité, noté c , d'une pile est la quantité maximale d'électricité qu'elle peut fournir avant d'être usée . Étude d'une réaction d'oxydoréduction lorsque les deux réactifs sont directement en contact. Un bécher contient un volume V1 = 20 mL de solution de nitrate d'argent de concentration C1 = 1,0.10-1 mol.L-1 . On ajoute V2 = 20 mL de solution de nitrate de cuivre de concentration C2 = 5,0.10-2 mol.L-1. On obtient une solution dans laquelle coexistent les ions Ag+ , Cu2+ et NO3- . 1)Calculer les concentrations initiales des [Ag+]i et [Cu2+]i dans le becher. 2)On plonge ensuite dans le bécher un fil de cuivre et un fil d'argent bien décapés. Écrire l'expression littérale du quotient de réaction QR correspondant à la réaction dont l'équation est écrite dans les données ci-dessus. Calculer la valeur notée QR,i du quotient de réaction dans l'état initial du système. 3)Pourquoi peut-on en déduire que le système évolue spontanément dans le sens direct de l'équation ? 4)Quelle observation expérimentale devrait, après quelques minutes, venir confirmer le sens d'évolution de la transformation ? 5)Le cuivre est en excès. Lorsque le système a atteint son état d'équilibre, la concentration en Cu2+ est de 5,00.10-2 mol.L-1 . Montrer que les ions Ag+ sont à l'état de trace en calculant leur concentration. Conclure sur le caractère de la transformation. j'ai compris que : [cu2+]f = (c2V2+ xf )/(V1+V2)= [cu2+]i+ (xf/v1+v2) = ? mais comment faire pour déterminer xf ? [Ag+]f = [Ag+]i-(2xf/v1+v2)= ?
E-Bahut Barbidoux Posté(e) le 5 mars 2010 E-Bahut Signaler Posté(e) le 5 mars 2010 Étude d'une réaction d'oxydoréduction lorsque les deux réactifs sont directement en contact. Un bécher contient un volume V1 = 20 mL de solution de nitrate d'argent de concentration C1 = 1,0.10-1 mol.L-1 . On ajoute V2 = 20 mL de solution de nitrate de cuivre de concentration C2 = 5,0.10-2 mol.L-1. On obtient une solution dans laquelle coexistent les ions Ag+ , Cu2+ et NO3- . 1)Calculer les concentrations initiales des [Ag+]i et [Cu2+]i dans le becher. Facteur de dilution des solution égal à 2 ==> [Ag+]i =C1/2=5,0*10^(-2) mol/L et [Cu^(2+)]i=2,5*10^(-2) mol/L 2)On plonge ensuite dans le bécher un fil de cuivre et un fil d'argent bien décapés. Écrire l'expression littérale du quotient de réaction QR correspondant à la réaction dont l'équation est écrite dans les données ci-dessus. Calculer la valeur notée QR,i du quotient de réaction dans l'état initial du système. Le fil d’argent n’étant pas en court-circuit avec celui d’agent ne sert à rien et les ions Cu^(2+) sont aussi inutiles et n’interviennent pas dans la réaction qui se déroule à la surface de l’électrode de cuivre, la mise en contact de l’ion Ag^(+) et du cuivre correspondant à une réaction d’oxydo réduction spontané. A la surface du cuivre les atomes de cuivre s’oxydent sous forme de Cu^(2+) alors que se dépose de l'argent métallique sur d’autres atomes de cuivre (ou d’argent précédemment déposés). La surface de l’électrode de cuivre se recouvre progressivement d’une couche d’argent métal non homogène ce qui permet à le réaction de se poursuivre (réaction dite de cémentation de l’ion argent par le cuivre métal). La réaction de cémentation s’écrit : ..........2Ag(+)(aq)+Cu(s)--> Cu^(2+)(aq)+Ag(s) le tableau d’avancement de la réaction a pour expression: ..........2Ag(+)(aq)+Cu(s)--> Cu^(2+)(aq)+2*Ag(s) t........(a-2*x)........(b-x)........(c+x)..............(d+2*x) où a=C1*V=0.1*0.02=2*10^(-3) mol est le nombre de mole initial d’ion Ag^(+), b le nombre de moles de cuivre métal, c=C2*V2=0,05*0,02=1,0*10^(-3) mol le nombre de mole initial d’ion Cu^(2+) et d=0 est le nombre initial de mol d’argent à la surface du cuivre. La constante de l’équilibre correspondant à la réaction valant K=2,2*10^(15) >>10^(4) la réaction peut être considérée comme totale et l’avancement final égal à l’avancement maximal obtenu lors de la disparition d’un réactif ou des réactifs s’ils sont initialement présents dans les proportions stœchiométriques de la réaction. Les métaux Cu et Ag étant supposés purs (leur activité égale à l’unité) le quotient réactionnel à pour expression Qr={Cu^(2+)}/{Ag^+}^2 où {}=[]/C° représente la concentration adimensionnnelle de l’espèce, rapport de la concentration de l’espèce et de la concentration standard 3)Pourquoi peut-on en déduire que le système évolue spontanément dans le sens direct de l'équation ? Le Qri={Cu^(2+)}i/{Ag^+}i^2=2*10^(-3)/(10^(-3)^2=2*10^(3) étant très inférieur à la valeur de la constante de l’équilibre qui correspond à la réaction, la réaction se déroule dans le sens de son écriture 4)Quelle observation expérimentale devrait, après quelques minutes, venir confirmer le sens d'évolution de la transformation ? On voit le fil de cuivre se recouvrir de cristaux d’argent métal Remarque : souvent cette expérience est conduite avec deux becher qui contient chacun une même solution de nitrate d'argent (Ag^(+)+NO3^(-)).On introduit dans le premier un un fil de cuivre et un fil d'argent dans le second. Au bout d'une dizaine de minutes on constate que le fil de cuivre est recouvert de cristaux blancs (d'argent métal) et la solution qui était initialement incolore prend un teinte bleue caractéristique des ions Cu^(2+). Le fil d'argent lui n'est pas modifié et il ne se passe rien dans le becher dans lequel il se trouve. 5)Le cuivre est en excès. Lorsque le système a atteint son état d'équilibre, la concentration en Cu2+ est de 5,00.10-2 mol.L-1 . Montrer que les ions Ag+ sont à l'état de trace en calculant leur concentration. la constante de l’équilibre qui correspond à la réaction a pour expression K=Qr(eq)={Cu^(2+)}/{Ag^+}^2 où {Cu^(2+)}et {Ag^+} sont les concentration adimensionnelles des ion Cu^(2+) et Ag^(+) à l’équilibre. On en déduit que{Ag^+} =√({Cu^(2+)}/K)=√(5*10^(-2)/(2,2*10^(15)) =4,77*10^(-9) et [Ag^+]=4,77*10^(-9) mol/L Conclure sur le caractère de la transformation. Réaction spontanée quantitative ou totale
ojofifi Posté(e) le 6 mars 2010 Auteur Signaler Posté(e) le 6 mars 2010 Merci beaucoup pour votre aide j'ai pratiquement bien compris ! Seulement pour la dernière question je suis curieuse de savoir comment faire si on veut le faire de cette manière (c'est à dire avec le xf) 5)Le cuivre est en excès. Lorsque le système a atteint son état d'équilibre, la concentration en Cu2+ est de 5,00.10-2 mol.L-1 . Montrer que les ions Ag+ sont à l'état de trace en calculant leur concentration. Conclure sur le caractère de la transformation. j'ai compris que : [cu2+]f = (c2V2+ xf )/(V1+V2)= [cu2+]i+ (xf/v1+v2) = ? mais comment faire pour déterminer xf ? [Ag+]f = [Ag+]i-(2xf/v1+v2)= ?
E-Bahut Barbidoux Posté(e) le 6 mars 2010 E-Bahut Signaler Posté(e) le 6 mars 2010 Merci beaucoup pour votre aide j'ai pratiquement bien compris ! Seulement pour la dernière question je suis curieuse de savoir comment faire si on veut le faire de cette manière (c'est à dire avec le xf) 5)Le cuivre est en excès. Lorsque le système a atteint son état d'équilibre, la concentration en Cu2+ est de 5,00.10-2 mol.L-1 . Montrer que les ions Ag+ sont à l'état de trace en calculant leur concentration. Conclure sur le caractère de la transformation. j'ai compris que : [cu2+]f = (c2V2+ xf )/(V1+V2)= [cu2+]i+ (xf/v1+v2) = ? mais comment faire pour déterminer xf ? [Ag+]f = [Ag+]i-(2xf/v1+v2)= ?
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