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Transcription de la vidéo

l'ammoniaque peut réagir avec le dioxygène gazeux pour former du monoxyde d'azoté et de l'eau le tout à l'état gazeux on nous demande dans cet exercice à partir des masses initial d'ammoniaque et dos 2 2 34 et 32 g respectivement quelle est la masse maximale de monoxyde d'azoté qu'on va pouvoir former et on nous donne comme donné les masse molaire des différents réactifs et produits de la réaction la première étape ça va évidemment être d'équilibré l'équation bilan de cette réaction chimique on va commencer par les notes donc pour les ados tu en as au niveau des réactifs un atome d'azoté au niveau de l'ammoniac est un atome d'azoté au niveau des produits pour le monoxyde d azote donc cet équilibre on va s'intéresser maintenant à l'hydrogène pour les hydrogène on a trois hydrogène ici à gauche au niveau des réactifs 3 dans la molécule d'ammoniaque et on en a deux dans la molécule d'eau dans les produits pour avoir la même quantité d'atomes d'hydrogène dans les réactifs et dans les produits je peux mettre un coefficient tokyo métriques devant la molécule d'eau de 3 2 me ce que trois demis x 2 ça fait 3 donc on a trois hydrogène ici à droite au niveau des produits et 3 hydrogène ici à gauche au niveau des réactifs commencé qu'on ne peut pas garder de coefficient statut métriques rationnel dans une équation bilan quand j'aurai terminé de toute équilibrée je multiplierais tous les confiance que tu maîtrises pour avoir au final uniquement des nombreux sentiers donc pour les hydrogène c'est bon il nous reste maintenant à équilibrer les oxygen ici à gauche j'ai deux oxygène dans la molécules de dioxygène ci est ici à droite au niveau des produits j'ai un oxygène dans la molécule de monoxyde d azote et 3/2 oxygène au niveau de h2o donc en tout j'ai 5 2me oxygène à droite au niveau des produits pour avoir également 5/2 oxygène à gauche eh bien il faut mettre un coefficient stocker métriques de 5 car devant le dioxygène 5/4 fois de ça fait 5 2 me dont j'ai 5/2 oxygène ici à gauche et j'ai bien 5 2me oxygène ici à droite un +3 de nuit ici pour pouvoir avoir une équation bilan qui est équilibré avec uniquement des coefficients ce que metric entier et bien faut multiplier tout l'éco efficience tokyo métriques par quatre j'obtiens donc au final quatre nh3 bias e +5 4 x 4 ça fait 5 5/10 oxygène gazeux qui me donne quatre n o gazeux plus droit de me x 4 ça fait 6 6 h2o gazeux et là on a bien équation bilan équilibré et la première chose à faire maintenant ça va être de calculer les quantités de matières des réactifs qu'on a dans le milieu l'ammoniac et le dioxygène puisqu'on nous donnent leur masse calculer les quantités de matières des réactifs à ne pas être de savoir si on est dans les proportions ce tokyo métriques par rapport au coefficient stocky métriques de l'équation bilan ou bien si l'inde et de réactifs elle limite ans et l'autre en excès donc je prends d'un code couleur je vais prendre le verre pour l'ammoniac et je vais commencer par calculer la quantité de matière d ammoniac comment s'y prendre eh bien on va avoir besoin de la relation entre masse masse molaire et quantité de matière pour ça on sait que la masse molaire grands thèmes s'exprime en gramme par mol c'est donc une masse / une quantité de matière à partir de là on peut voir que la quantité matière petites haines c'est la masse didier par la masse molaire et la masse c'est la quantité de matières petites haines fois la masse molaire donc pour exprimer la quantité de matières d'ammoniac initialement présent dans le milieu on voit qu'il s'agit de la masse d'ammoniac / la masse molaire de l'ammoniac c'est-à-dire 34 / la masse mais de l'ammoniac 17,0 et donc pour simplifier on voit que là on a deux molle d'ammoniac dans le milieu fut changé de couleur pour calculer cette fois ci la quantité de matière de dioxygène dans le milieu de la même manière il s'agit de la masse de dioxygène initialement présentes / la masse molaire du dioxygène c'est à dire d'après les données l'énoncé 32 g / 32 0 gramme par molle donc pour simplifier on a une molle de dioxygène on attend qu'un rapport 2 pour 1 entre la quantité de matières d'ammoniac et de dioxygène or si on regarde d'éco-efficience tokyo métriques de l'équation vivant on voit qu'on a quatre molle d'ammoniaque qui réagissent avec 5 molle de dioxine on n'a pas un rapport 2 pour 1 pour être dans la province sont stockées mais très con un rapport 4 pour 5 donc on sait déjà qu'on n'est pas dans les proportions ce que metric que l'un des ses de réactifs va être le réactif limitant et l'autre le réactif en excès il existe plusieurs méthodologies pour déterminer quel est le réactif limitant et quel est le réactif en excès on va voir ici la méthodologie qui utilisent les rapports molères qu'est ce que ça veut dire eh bien je regarde au niveau de mon équation bilan ici les kogis science tokyo métriques je vois que pour l'ammoniac quand j'ai quatre molle d'ammoniaque qui réagissent pour le dioxygène g5 molle de dioxygène qui réagissent cela signifie que le rapport molaires ammoniac sur dioxygène est égal à 4 sur 5 ensuite ont choisi de fixer l'acompte et de matières d'inde et de réactifs ammoniac oxygène ici on va prendre le dioxygène donc on sait que on a dans le milieu une molle de dioxygène et on se demande quelle est la quantité de matière ic d'ammoniac qu'on devrait avoir pour être dans la proportion ce tokyo métriques dans ce cas on n'a pas reproduit en croit x qui vaut une fois 4 / 5 4 / 5 c'est-à-dire 0,8 molle donc pour être dans les proportions ce tokyo métriques si on a une molle de diogène dans le milieu on va consommer 05 bémol d'ammoniac or on a deux molle d'ammoniac dans minute donc on a largement assez pour consommer l'intégralité du dioxygène présent dans nos milieux c'est donc le dioxygène qui est le réactif limitant on aurait pu également arriver au même résultat si on avait fixé la consigne de matières d'ammoniac on aurait obtenu donc si on part du rapport molaires ammoniac sur duke hygiène qui vont 4 sur 5 d'après les coefficients ce docu métriques de l'équation bilan et qu'on fixe la quantité de matières d'ammoniac par rapport à ce qu'on a dans le milieu c'est à dire de mol et on cherche la quantité de matière de dioxygène qui réagirait avec ces deux vols d'ammoniac si on était dans les provençaux tokyo métriques on aurait alors une quantité de matière qui vaut pas reproduit en croit cinq fois de diviser par 4 c'est à dire diviser par 4 soit 2.5 molle or on a seulement une molle de dioxygène dans le milieu donc on n'a pas assez de dioxygène dans le milieu pour consommer l'intégralité de l'ammoniac d2 molle d'ammoniac qu'on a au départ dans le milieu c'est donc le dioxygène qui est le réactif limitant donc en utilisant le rapport molaires entre les deux réactif qui ici de 4 sur 5 et en cherchant la quantité de matières d'inde et de réactifs qui devrait réagir si on était dans les proportions structure métriques on trouve qu'elle est le réactif limitant il existe également une autre méthode qui peut être utilisé après avoir calculé les quantités de matières initialement présentes dans le milieu et bien on va diviser ces quantités de matière par le coefficient ceux qui aux métriques donc pour l'ammoniac je veux mettre en bleu ciel pour cette méthode la quantité d'ammoniac divisé par quatre c'est donc de diviser par 4 c'est-à-dire 0,25 pour le dioxygène la quantité de dioxygène / le coefficient ce qu métriques correspondant 5 c1 divisé par cinq c'est à dire 0,2 et une fois qu'on a fait ça est bien le réactif imitant c'est celui pour lequel on a le plus petit nombre ici obtenu en divisant la quantité de matière par le coefficient ce tokyo métriques la méthode des rapports molères a pour intérêt de bien se baser sur ce qu'il se passe dans la réaction et elle est facile à retenir si on a bien compris le raisonnement il suffit de refaire le raisonnement de se dire on a quatre molle d'ammoniaque qui vont réagir avec 5 molle de dioxygène donc si j'ai une molle de duquesne dans le milieu combien de mol d'ammoniac doivent réagir avec une molle on trouve 0,10 paul on regarde si on a plus ou moins dans le milieu on en a plus donc ce n'est pas la moniale qui élit mi temps c'est le dioxygène à quoi ça va nous servir maintenant de savoir que c'est le dioxygène qui est limite en est bien la quantité maximale de produits qu'on va pouvoir obtenir si la réaction est totale correspond à la consommation de tout le réactif limitant présent initialement c'est donc la quantité de dioxygène introduite dans le milieu au départ qui va conditionner la candide maximales de monoxyde d azote qu'on va pouvoir former et on nous demandait justement dans l'énoncé quelle était la masse maximale de monoxyde d azote qu'on pouvait obtenir à partir de l'ammoniac et de l'oxygène dans les masses qui était donné dans l'énoncé donc sachant que c'est l'oxygène qui est limitant cette quantité de monoxyde d azote va dépendre directement de la quantité d'oxygène qu'on avait au départ dans le milieu pour déterminer la quantité de monoxyde d azote qu'on va pouvoir produire bien on va regarder le rapport molaires entre le dioxygène et le monoxyde d'azoté pour le dioxygène lorsque cinq molle de dioxygène vont réagir je vais produire 4 molle de monoxyde d azote j'ai donc un rapport molaires dioxygène sur maoulida zot qui vaut cinq sur quatre sachant que dans le milieu on a une molle de dioxygène quelle est la quantité de matière de monoxyde a d'autres qu'on va pouvoir produire contre x et bien pas reproduit en croit xevo 4 x 1 / 5 4 / 5 c'est-à-dire 018 molle donc on sait qu'on a produit au maximum c'est la réaction total 0,8 molle de monoxyde d'azoté est pour passer de cette quantité de matière à une masse on utilise cette formule ici la masse la quantité matière fois la masse molaire donc je les sens un petit peu la masse de monoxyde d azote qu'on va pouvoir former c'est donc 50 cl matière x la masse molaire et dans l'énoncé on nous donnait la masse molaire du monoxyde d azote qui était de 35 0 gramme par mol j'ai donc une masse maximale de monoxyde d azote qu'on pourrait obtenir qu'ils vont 0,8 fois 35 0 c'est à dire 24 g et voilà donc la réponse à la question posée dans l'énoncé la masse maximale de monoxyde d azote qu'on peut produire à partir de 34 g d'ammoniaque et 32 grammes de dioxygène c'est 24 g typiquement dans ce genre de problème on peut aussi nous demander quelle est la quantité du réactif en excès qui va rester dans le milieu pour cela je vais remonter un petit peu on avait vu que si on avait une molle de dioxygène qui réagissent et donc la quantité présente dans nos milieux et bien on avait zéro vrai que le bémol d'ammoniaque qui allait être consommés hors au départ on avait deux molle d'ammoniac dans le milieu qu'il reste au final les deux molle - les oraux je veux lui molle qui ont été consommés c'est-à-dire 1,2 molle de nh3 restant dans le milieu et à partir de cette quantité de matière on peut également remonté à la masse d'ammoniac récents dans le milieu en utilisant cette formule ici donc voilà pour un problème typique de réactifs limitant la méthodologie elle est simple il suffit de commencer par calculer les quantités de matières des réactifs présent dans le milieu pour déterminer quelle est leur acte qui va être mi temps pour cela on peut utiliser les rapports molères et calculé la quantité nécessaire d'un dea de réactifs pour consommer l'autre dans les proportions statut métriques comparer cette quantité à ce qu'on a dans le milieu et savoir s'il s'agit donc d'un réactif en excès ou d'un réactif limitant il n'y a pas de secret pour avoir cette méthodologie bien en tête et pouvoir réaliser ce genre d'exercice de manière simple sans se tromper il faut s'entraîner s'entraîner et s'entraîner répéter ce genre d'exercice pour bien avoir ce raisonnement en tête et pouvoir leur faire sans problème et on va voir un autre exemple pour s'entraîner dans la vidéo suivante