Réaction entre le zinc et l’acide chlorhydrique

Principe :

Les réactifs sont les substances présentes au début de la transformation chimique et qui vont réagir ensemble.

Réponse :

D'après l'énoncé, on introduit du zinc solide (Zn) dans une solution d'acide chlorhydrique (HCl).

Principe :

Les produits sont les nouvelles substances formées à la fin de la transformation chimique.

Réponse :

L'énoncé indique qu'il se forme du chlorure de zinc (ZnCl₂) et un dégagement gazeux, qui est du dihydrogène (H₂).

Principe :

L'équation chimique représente la transformation en indiquant les formules chimiques des réactifs (à gauche d'une flèche) et des produits (à droite de la flèche).

Équation (non équilibrée) :

Principe :

Pour équilibrer une équation chimique, il faut s'assurer que le nombre d'atomes de chaque élément est le même du côté des réactifs et du côté des produits. On ajuste pour cela les coefficients stœchiométriques (les nombres placés devant les formules chimiques).

Réactifs : 1 atome de Zn, 1 atome de H, 1 atome de Cl.

Produits : 1 atome de Zn, 2 atomes de Cl, 2 atomes de H.

Il manque des atomes de H et de Cl du côté des réactifs. On peut ajuster le coefficient de HCl.

Équilibrage :

En plaçant un coefficient 2 devant HCl :

Vérification :

• Zinc (Zn) : 1 à gauche, 1 à droite \(\Rightarrow\) OK
• Hydrogène (H) : \(2 \times 1 = 2\) à gauche, 2 à droite \(\Rightarrow\) OK
• Chlore (Cl) : \(2 \times 1 = 2\) à gauche, 2 à droite \(\Rightarrow\) OK

Principe :

La masse molaire d'une molécule est la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes qui la composent.

Formule(s) utilisée(s) :

Données spécifiques :

• \(M(\text{H}) \approx 1 \, \text{g/mol}\)

Calcul :

Principe :

L'équation équilibrée \(\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\) nous dit qu'1 mole de Zn réagit pour produire 1 mole de H₂. Nous allons d'abord calculer le nombre de moles de zinc, puis en déduire le nombre de moles de H₂ produit, et enfin la masse de H₂.

Formule(s) utilisée(s) :

Données spécifiques :

• \(m_{\text{Zn}} = 6.5 \, \text{g}\)
• \(M(\text{Zn}) \approx 65 \, \text{g/mol}\)
• \(M(\text{H}_2) \approx 2 \, \text{g/mol}\)

Calculs :

1. Nombre de moles de zinc (\(n_{\text{Zn}}\)) :

2. Nombre de moles de dihydrogène (\(n_{\text{H}_2}\)) produites :
D'après la stœchiométrie (1 Zn \(\rightarrow\) 1 H₂), \(n_{\text{H}_2} = n_{\text{Zn}}\).

3. Masse de dihydrogène (\(m_{\text{H}_2}\)) produite :

Principe :

Le dihydrogène est un gaz inflammable qui produit un son caractéristique lorsqu'il est mis en contact avec une flamme.

Description du test :

Pour identifier le dihydrogène (H₂), on recueille le gaz produit dans un tube à essais (par exemple, en le retournant au-dessus du dégagement gazeux). Ensuite, on approche une allumette enflammée (ou une petite flamme) de l'ouverture du tube à essais.

Résultat attendu :

Si le gaz est du dihydrogène, on entendra une petite détonation caractéristique, souvent décrite comme un "aboiement" ou un "pop". Cela est dû à la combustion rapide du dihydrogène avec le dioxygène de l'air, formant de l'eau.