Description et évolution d’un système chimique - Spécialité

Tableau d’avancement

Exercice 1 : Identifier le réactif limitant dans une réaction donc les quantités de réactifs sont données en moles

On considère la réaction suivante : \[ CH_{4}(g) + 2Cl_{2}(g) \longrightarrow CH_{2}Cl_{2}(l) + 2HCl(g) \] Quantités initiales :
  • \( n(CH_{4}) = 1,25\:mol \)
  • \( n(Cl_{2}) = 1,80\:mol \)

Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)

Exercice 2 : Identifier le réactif limitant dans une réaction dont les quantités de réactifs doivent être calculées

On considère la réaction suivante : \[ Pb^{2+}(aq) + 2Cl^{-}(aq) \longrightarrow PbCl_{2}(s) \]
Quantités initiales :
  • \( Pb^{2+} : 80,0\:cL \text{ de concentration } 310,8\:g\mathord{\cdot}L^{-1} \)
    • Masse molaire : \( 207,2\:g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)
  • \( Cl^{-} : 50,0\:cL \text{ de concentration } 134,9\:g\mathord{\cdot}L^{-1} \)
    • Masse molaire : \( 35,5\:g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)


Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)

Exercice 3 : Identifier le réactif limitant puis calculer des quantités (masses, volumes ou concentrations + volumes)

On considère la réaction suivante : \[ CH_{4}(g) + 2Cl_{2}(g) \longrightarrow CH_{2}Cl_{2}(l) + 2HCl(g) \]
Quantités initiales :
  • \( CH_{4} : 26,4 L \)
    • Masse molaire : \( 16,0 g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)
  • \( Cl_{2} : 60,0 L \)
    • Masse molaire : \( 70,9 g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)

On précise que, dans les conditions de l'expérience, la quantité de matière d'un gaz se calcule, à partir du volume, comme suit :\[ n_{gaz} = \frac{V}{V_{m}} \text{ avec } Vm = 24 L \cdot mol^{-1} \]
Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)
Quelle est la quantité de matière de \( CH_{2}Cl_{2} \) à l'état final ?
On donnera un résultat avec trois chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Quelle est la quantité de matière du réactif en excès à l'état final ?
On donnera un résultat avec trois chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Identifier le réactif limitant puis calculer des quantités (quantités de matière)

On considère la réaction suivante : \[ 4Na(s) + O_{2}(g) \longrightarrow 2Na_{2}O(s) \] Quantités initiales :
  • \( n(Na) = 2,50 mol \)
  • \( n(O_{2}) = 0,750 mol \)

Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)
Quelle est la quantité de \( Na_{2}O \) à l'état final ?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Quelle est la quantité de réactif en excès à l'état final ?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Identifier les réactifs, produits, spectateurs et limitants d'une réaction.

On étudie l'évolution d'un système chimique subissant une transformation chimique.
À l'état initial, le système contient environ :
  1. \(0\) mole de \(Cu^{2+}\).
  2. \(0\) mole de \(H_{2}O\).
  3. \(1,5\) mole de \(CO_{2}\).
  4. \(1,8\) mole de \(H^{+}\).
  5. \(1,9\) mole de \(CuO\).

À l'état final, le système contient environ :
  1. \(0,9\) mole de \(Cu^{2+}\).
  2. \(0,9\) mole de \(H_{2}O\).
  3. \(1,5\) mole de \(CO_{2}\).
  4. \(0\) mole de \(H^{+}\).
  5. \(1\) mole de \(CuO\).

Compléter les phrases suivantes avec les mots réactif, produit ou spectateur.
Dans la transformation qu'a subi le système, \(Cu^{2+}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(H_{2}O\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(CO_{2}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(H^{+}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(CuO\) est un .
Quel est le réactif limitant de la réaction chimique ayant eu lieu ?
S'il n'y a pas de réactif limitant, écrire "aucun".
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False