1)- Exercice 5 page 58 : Construire un tableau d’avancement  :

2)- Exercice 6 page 58 : Utiliser un tableau d’avancement :

3)- Exercice 9 page 59 : Déterminer la composition d’un système à l’état final :

Déterminer la composition d’un système à l’état final :   1.  Tableau d’avancement. Équation Pb2+ (aq) +  2 I– (aq) → PbI2 (s) État du système Avanc. mmol n (Pb2+) mmol n (I–) mmol   n (PbI2) mmol État initial (mmol) x = 0 5,0 5,0 0 État Intermédiaire (mmol)  x 5,0 – x 5,0 – 2 x x État final (mmol) xf = xmax 5,0 – xmax 5,0 – 2 xmax   xmax 2.  Valeur de l’avancement maximal xmax. -  La transformation est totale : -  Alors à l’état final : x = xf = xmax -  Détermination de l’avancement maximal : xmax -  Hypothèse 1 : On considère que le réactif limitant est l’ion Pb2+ (aq): -  5,0   –  xmax1  =>  xmax1 = 5,0 mmol -  Hypothèse 2 : On considère que le réactif limitant est l’ion I– (aq) : -  5,0 – 2 xmax2 = 0 => xmax2 = 2,5 mmol -  L’avancement maximal est égal à la plus petite des deux valeurs : -  Car on ne peut pas consommer plus de réactif qu’il n’y en a au départ -  xmax = xmax2 = 2,5 mmol ≤ xmax1 -  On peut maintenant compléter le tableau d’avancement de la réaction. 3.  Composition du système chimique dans l’état final. Équation Pb2+ (aq) +  2 I– (aq) → PbI2 (s) État du système Avanc. mmol n (Pb2+) mmol n (I–) mmol   n (PbI2) mmol État initial (mmol) x = 0 5,0 5,0 0 État Intermédiaire (mmol)  x 5,0 – x 5,0 – 2 x x État final (mmol) xf = xmax 5,0 – xmax 5,0 – 2 xmax   xmax 2,5 2,5 0   2,5  -  Le réactif limitant est l’ion iodure I– (aq).

4)- Exercice 11 page 59 : Comparer les avancements final et maximal :

Comparer les avancements final et maximal :   1.  Détermination graphique de la valeur de l’avancement final xf.   -  Au cours du temps, la quantité de matière d’ester augmente puis atteint une valeur limite. -  La lecture graphique de la valeur limite donne : -   n (C2H4O2) ≈ 18 mmol -  D’après le tableau d’avancement, on remarque que dans l’état final du système chimique : -  n (C2H4O2) = xf -  En fin de réaction lorsque l’état final est atteint : -  n (C2H4O2) = xf ≈ 18 mmol 2.  Valeur de l’avancement maximal xmax . -  En considérant que la transformation est totale, on peut déterminer  la valeur de l’avancement maximal xmax. -  Hypothèse 1 : On considère que le réactif limitant est le méthanol CH4O : -  27  –  xmax1  =>  xmax1 = 27 mmol -  Hypothèse 2 : On considère que le réactif limitant est l’acide méthanoïque CH2O2 : -  27 – xmax2 = 0 => xmax2 = 27 mmol -  xmax = xmax1 = xmax2 = 27 mmol 3.  Comparaison de xf et xmax ; -  On remarque que xmax = 27 mmol et xf ≈ 18 mmol -  xf < xmax -  En conclusion, la transformation entre le méthanol CH4 et   l’acide méthanoïque CH2O2 est non totale. -  La phrase en italique n’est pas vérifiée pour cette transformation chimique. - Tableau d'avancement : Équation CH4O   +  CH2O2 → C2H4O2 + H2O État du système Avancement n (CH4O)  (mmol) n (CH2O2) (mmol)   n (C2H4O2) (mmol) n (H2O) (mmol) État initial (mmol) x = 0 27 27 0 0 État intermédiaire 0 ≤ x ≤ xf 27 – x 27 – x  x  x État final (mmol) x = xf ≈ 18 27 – xf 27 – xf xf xf 18 9 9 18 18 -  La réaction d’estérification : - La réaction d’estérification est la réaction d’un acide carboxylique sur un alcool. - Elle donne un ester et de l’eau. - Dans le cas présent : Méthanol CH3 – OH Acide méthanoïque (Acide formique)   Méthanoate de méthyle (Formiate de méthyle)   Eau H2O - Caractéristiques de la réaction d’estérification : La réaction est limitée, il y a coexistence dans la même solution des réactifs et des produits. Le système n’évoluant plus dans le temps, cet état est caractéristique d’un équilibre chimique.  - Devoir de terminale sur l'estérification - La réaction d’estérification et la réaction d’hydrolyse : état d’équilibre. - La réaction d’estérification est une réaction lente, limitée et athermique. - Il en est de même de la réaction d’hydrolyse. - Les réactions d’estérification et d’hydrolyse d’un ester sont des réactions inverses se produisant dans les mêmes conditions expérimentales.  - L’état final obtenu est le même que l’on parte d’un mélange équimolaire d’acide carboxylique et d’alcool ou d’ester et d’eau. - Dans l’état final, les proportions des différents composés n’évoluent plus au cours du temps.  - On est en présence d’un état d’équilibre. - C’est un équilibre chimique dynamique.  - Les vitesses des deux réactions inverses sont égales et annulent ainsi leurs effets.  - Estérificarion et hydrolyse.

5)- Exercice 12 page 59 : Déterminer l’état d’un système chimique :

6)- Exercice 14 page 60 : Identifier des relations de stœchiométrie :

7)- Exercice 17 page 60 : L’acide citrique :

8)-Exercice 19 page 61 : Réaction entre le métal magnésium et l’acide chlorhydrique :

Réaction entre le métal magnésium et l’acide chlorhydrique : 1.  Utilisation de l’éprouvette remplie d’eau : -  L’éprouvette graduée permet de récupérer le dihydrogène gazeux par déplacement de liquide. -  Le dihydrogène étant plus léger que l’eau va monter dans l’éprouvette graduée et prendre la place de l’eau. -  Ainsi on peut par simple lecture déterminer la valeur du volume de dihydrogène formé au cours de l’expérience. -  Il faut faire en sorte que la pression du gaz dans l’éprouvette soit sensiblement égale à la pression atmosphérique. -  L’expérience se déroule à la pression atmosphérique si on équilibre les niveaux. 2.  Test permettant de mettre en évidence le gaz dihydrogène dans l’éprouvette graduée.     -  Le gaz qui produit une légère détonation en présence d’une flamme est le dihydrogène H2. 3.  Couples oxydant réducteur mis en jeu lors de cette réaction d’oxydoréduction. -  Couple 1 : Mg2+ (aq) / Mg (s) -  Couple 2 : H+ (aq) / H2 (g) 4.  Quantités initiales des réactifs. -  Quantité de matière initiale de magnésium : -    -  Quantité de matière d’ions hydrogène : -  n0 (H+) = C . V = 0,50 × 40 × 10–3 -  n0 (H+) ≈ 2,0 × 10–2 mol 5.  Le réactif limitant. -  On peut faire l’hypothèse que la réaction est totale. Mg (s) + 2 H+ (aq) → Mg2+ (aq) + H2 (g) -  On peut ainsi calculer l’avancement maximal pour chaque réactif : -  Hypothèse 1 : On considère que le réactif limitant est le magnésium Mg (s) : -  5,0 × 10–3   –  xmax1  =>  xmax1 = 5,0 × 10–3 mol -  Hypothèse 2 : On considère que le réactif limitant est l’ion hydrogène H+ (aq : -  2,0 × 10–2 – 2 xmax2 = 0 => xmax2 = 1,0 × 10–2 mol -  xmax = xmax1 = 5,0 × 10–3 mol < xmax2   6.  Détermination graphique de la valeur du volume de dihydrogène V (H2). -  Volume de dihydrogène en fin de réaction :   -  Vf (H2) ≈ 120 mL -  Quantité de matière correspondante : -    -  En fin de réaction, à l’état final, la quantité de matière de dihydrogène formé est égale à l’avancement final de réaction : -  nf (H2)  = xf ≈ 5,0 × 10–3 mol -  Valeur de l’avancement final xf de la réaction : -  xf ≈ 5,0 × 10–3 mol -  Tableau d’avancement : Équation Mg (s)   + 2 H+ (aq) → Mg2+ (aq) + H2 (g) État du système Avanc. n (Mg)  (mol) n (H+) (mol)   n (Mg2+) (mol) n (H2) (mol) État initial (mol) x = 0 5,0 × 10–3 2,0 × 10–2   0 0 État intermédiaire 0 ≤ x ≤ xf 5,0 × 10–3 – x 2,0 × 10–2  – 2 x  x x État Final (mol) xf 5,0 × 10–3 – xf 2,0 × 10–2  – 2 xf  xf xf 5,0 × 10–3 0 1,0 × 10–2   5,0 × 10–3 5,0 × 10–3   7.  Transformation totale ou non totale : -  Comme xf  = xmax  ≈ 5,0 × 10–3 mol -  La réaction est totale.