Réaction Zinc-Acide Chlorhydrique
Comprendre la Réaction Zinc-Acide Chlorhydrique
Dans le cadre d’un projet scolaire, une classe de 3ème souhaite réaliser une expérience pour comprendre les réactions chimiques des métaux avec l’acide chlorhydrique.
Avant de commencer l’expérience, les élèves doivent préparer leurs solutions et matériaux. Ils utiliseront du zinc et de l’acide chlorhydrique pour observer la réaction et le dégagement de gaz d’hydrogène.
Données :
- Masse de zinc utilisée : 13 g
- Masse molaire du zinc (Zn) : 65,38 g/mol
Questions :
1. Calcul de la quantité de matière de zinc utilisée :
Quelle est la quantité de matière de zinc utilisée dans cette réaction, en moles ?
2. Équation de la réaction chimique :
Écrivez l’équation chimique de la réaction entre le zinc et l’acide chlorhydrique.
3. Calcul de la quantité de matière d’hydrogène dégagée :
Combien de moles d’hydrogène sont produites lors de cette réaction, en utilisant la quantité de matière de zinc calculée précédemment ?
4. Nombre de molécules d’hydrogène :
Calculez le nombre de molécules d’hydrogène dégagées. Utilisez la constante d’Avogadro \( 6.022 \times 10^{23} \, \text{molécules/mol} \).
Correction : Réaction Zinc-Acide Chlorhydrique
1. Calcul de la quantité de matière de zinc utilisée :
Pour calculer la quantité de matière de zinc (Zn) utilisée dans la réaction, nous utilisons la formule suivante :
\[ n = \frac{\text{masse}}{\text{masse molaire}} \]
où :
- \( \text{masse} = 13 \, g \) (masse de zinc utilisée)
- \( \text{masse molaire} = 65,38 \, g/mol \) (masse molaire du zinc)
Substituons les valeurs dans la formule :
\[ n_{\text{Zn}} = \frac{13 \, g}{65,38 \, g/mol} \] \[ n_{\text{Zn}} \approx 0,199 \, \text{moles} \]
2. Équation de la réaction chimique :
L’équation chimique de la réaction entre le zinc et l’acide chlorhydrique est :
\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \]
Cette équation montre que pour chaque mole de zinc réagissant, une mole d’hydrogène (H₂) est produite.
3. Calcul de la quantité de matière d’hydrogène dégagée :
D’après l’équation de la réaction, la quantité de matière d’hydrogène (H₂) dégagée est directement égale à la quantité de matière de zinc réagi, puisque le rapport stœchiométrique entre Zn et H₂ dans l’équation est de 1:1.
\[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{Zn}} = 0,199 \, \text{moles} \]
4. Nombre de molécules d’hydrogène :
Pour calculer le nombre de molécules d’hydrogène produites, nous utilisons la constante d’Avogadro \( N_A = 6.022 \times 10^{23} \, \text{molécules/mol} \).
- \(\text{Nombre de molécules de H}_2\):
\[ = n_{\text{H}_2} \times N_A \] \[ = 0,199 \, \text{moles} \times 6.022 \times 10^{23} \, \text{molécules/mol} \] \[ \approx 1.198 \times 10^{23} \, \text{molécules} \]
Résumé des résultats :
- Quantité de matière de zinc: \( n_{\text{Zn}} \approx 0,199 \, \text{moles} \)
- Quantité de matière d’hydrogène produite: \( n_{\text{H}_2} \approx 0,199 \, \text{moles} \)
- Nombre de molécules d’hydrogène: \( \approx 1.198 \times 10^{23} \, \text{molécules} \)
Réaction Zinc-Acide Chlorhydrique
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