Bonjour,
1)
demi-équations :
2H⁺ + 2e⁻ → H₂
Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe
Al³⁺ + 3e⁻ → Al
équations des 2 réactions :
2H⁺ + Fe → H₂ + Fe²⁺
6H⁺ + 2Al → 3H₂+ 2Al³⁺
3) ni(H⁺) = C x V = 2,0 x 50.10⁻³ = 0,10 mol
ni(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 14/55,8 ≈ 0,25 mol
ni(Al) = m(Al)/M(Al) = 8,1/27 = 0,30 mol
réaction avec le fer :
2H⁺ + Fe → H₂ + Fe²⁺
état avanct
initial 0 0,10 0,25 0 0
en cours x 0,10-2x 0,25-x x x
final xf 0,10-2xf 0,25-xf xf xf
Avancement maximal :
0,10 - 2xf = 0 OU 0,25 - xf = 0
⇒ xf = 0,10/2 = 0,05 OU xf = 0,25 (mol)
⇒ xmax = 0,05 mol
Etat final :
nf(H⁺) = ni(H⁺) - 2xmax = 0
nf(Fe) = ni(Fe) - xmax = 0,25 - 0,05 = 0,20 mol
nf(H₂) = xmax = 0,05 mol
nf(Fe²⁺) = xmax = 0,05 mol
Même raisonnement pour la 2nde réaction :
6H⁺ + 2Al → 3H₂ + 2Al³⁺
état avanct
initial 0 0,10 0,30 0 0
en cours x 0,10-6x 0,30-2x 3x 2x
final xf 0,10-6xf 0,30-2xf 3xf 2xf
Avancement maximal :
0,10 - 6xf = 0 OU 0,30 - 2xf = 0
⇒ xf = 0,10/6 = 0,016 OU xf = 0,30/2 = 0,15 (mol)
⇒ xmax ≈ 0,016 mol
Etat final :
nf(H⁺) = ni(H⁺) - 6xmax = 0
nf(Al) = ni(Al) - 2xmax = 0,30 - 0,033 ≈ 0,266 mol
nf(H₂) = 3xmax = 0,01 mol
nf(Fe²⁺) = 2xmax ≈ 0,033 mol
3) Je prends volume molaire Vm = 24 L.mol⁻¹
Réaction avec le fer : V(H₂) = n(H₂) x Vm = 0,05 x 24 = 1,2 L
Réaction avec l'alu : V(H₂) = n(H₂) x Vm = 0,01 x 24 = 0,24 L
