ENVIRONNEMENT DE RECETTE

Constitution et transformations de la matière - Spécialité

Dosages par titrage

Exercice 1 : 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. \(1,3\) mole de \(CuO\).
  2. \(1\) mole de \(CO_{2}\).
  3. \(0\) mole de \(H_{2}O\).
  4. \(0,6\) mole de \(H^{+}\).
  5. \(0\) mole de \(Cu^{2+}\).

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

Compléter les phrases suivantes avec les mots réactif, produit ou spectateur.
Dans la transformation qu'a subi le système, \(CuO\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(CO_{2}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(H_{2}O\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(H^{+}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(Cu^{2+}\) 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".

Exercice 2 : Identifier le réactif limitant dans une réaction donc les quantités de réactifs sont données en moles

On considère la réaction suivante : \[ 4Na(s) + O_{2}(g) \longrightarrow 2Na_{2}O(s) \] Quantités initiales :
  • \( n(Na) = 3,80\:mol \)
  • \( n(O_{2}) = 1,15\:mol \)

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

Exercice 3 : Dosage (réaction donnée)

On réalise un titrage d'une solution contenant du \(H_{2}Se(aq)\).
On le titre grâce au couple \(ClO_{4}^{-}(aq)\)/\(Cl^{-}(aq)\).
La réaction en jeu est :

\[ 2ClO_{4}^{-}(aq) + 8H_{2}Se(aq) \longrightarrow 8Se(s) + 8H_{2}O + 2Cl^{-}(aq) \]

On note \(C_1\) la concentration de \(H_{2}Se(aq)\), \(C_2\) la concentration de \(ClO_{4}^{-}(aq)\), \(V_1\) et \(V_2\) les volumes des 2 solutions à l'équivalence.

Déterminer la relation à l’équivalence.

La solution de titrage a une concentration \([ClO_{4}^{-}(aq)] = 0,3 mol\mathord{\cdot}L^{-1}\).
Dans l’erlenmeyer, on a placé \(V_0 = 200 mL\) de \(H_{2}Se(aq)\).
Le volume à l’équivalence est \(V_2 = 17,4 mL\).

Déterminer la concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) du \(H_{2}Se(aq)\).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Titrage de l’ammonium d’un engrais par conductimétrie

On souhaite vérifier le pourcentage massique de nitrate d’ammonium \( NH_{4}NO_{3} \) d’un engrais commercial. Pour cela on dissout une masse \( m = 1,6 g \) d’engrais dans de l’eau distillée pour obtenir \( V = 50 mL \) de solution. On prélève un volume \( V_A = 10 mL \) de cette solution. On ajoute à cela un volume de \( 100 mL \) d’eau distillée avant de procéder au titrage de la solution obtenue par une solution d’hydroxyde de sodium \( (Na^{+}_{(aq)},HO^{-}_{(aq)}) \) de concentration \( C = 3,00 \times 10^{-1} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
On obtient la courbe de titrage suivante :

Déterminer graphiquement le volume à l'équivalence \( V_{eq} \).
On donnera le résultat avec l'unité qui convient.
En déduire la concentration \( C_A \) des ions \( NH^{+}_{4} \) dans le volume \( V_A \) de solution.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Données :
  • \( M_{NH_{4}NO_{3}} = 80 g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)
Quel est le pourcentage massique de nitrate d’ammonium \( NH_{4}NO_{3} \) dans l’engrais testé ?
On donnera un résultat arrondi à \( 0,1 \%\) près et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Identifier le réactif limitant puis calculer des quantités (quantités de matière)

On considère la réaction suivante : \[ 2Al(s) + 3Cl_{2}(g) \longrightarrow 2AlCl_{3}(s) \] Quantités initiales :
  • \( n(Al) = 2,70 mol \)
  • \( n(Cl_{2}) = 4,55 mol \)

Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)
Quelle est la quantité de \( AlCl_{3} \) 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.
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False