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MMMD26
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On fait réagir de l'ammoniac (NH3), qui est un gaz à température ambiante, avec de l'oxygène (O2) qui est à l'état gazeux. Les produits de la réaction sont du diazote (N2), qui est un gaz à température ambiante et de l'eau (H2O) qui est un liquide à température ambiante.

1.Ecrire l'équation de cette réaction avec des nombres stœchiométriques correctement ajustés.

2. On fait réagir 4g d'ammoniac avec 20,0 L de dioxygène. Construire le tableau d'avancement et le remplir complètement en expliquant bien la détermination de l'état initial, de l'avancement maximal Xmax du réaction limitant et de l'etat final (dernières lignes du tableau)

3. En déduire la masse d'eau obtenue et le volume de diazote obtenue à 20 degrés celcuis (on a alors Vm= volume molaire des gaz= 24,0 L/mol.)

Sagot :

Scoladan
Bonjour,


1) 4NH₃(g) + 3O₂(g) → 2N₂(g) + 6H₂O

2)

Détermination des quantités de matière initiales :

M(NH₃) = M(N) + 3M(H) = 14 + 3 = 17 g.mol⁻¹

donc n₁ = ni(NH₃) = 4/17 = 2,35.10⁻¹ mol

n₂ = n(O₂) = V/Vmol = 20/24 = 8,33.10⁻¹ mol


                              4NH₃   +     3O₂     → 2N₂   +  6H₂O
Etat          avanct    
initial             0          n₁               n₂              0            0
en cours       x        n₁-4x         n₂-3x          2x           6x
final            xmax  n₁-4xmax  n₂-3xmax   2xmax  6xmax

Détermination de xmax :

n₁-4xmax = 0 ⇒ xmax = n₁/4 = 0,235/4 = 0,058
n₂-3xmax = 0 ⇒ xmax = n₂/3 = 0,833/3 = 0,277

Donc xmax = 0,058

Le réactif limitant est donc NH₃

Quantités de matières à l'état final

n(NH₃) = 0
n(O₂) = 0,833 - 3x0,058 = 0,656 mol

n(N₂) = 2 x 0,058 = 0,117mol
n(H₂O) = 6 x 0,058 = 0,353 mol

3)

m(H₂O) = n(H₂O) x M(H₂O) = 0,353 x 18 = 6,34 g

V(N₂) = Vm x n(N₂) = 24 x 0,117 = 2,8 L
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