Séance d’exercices de stœchiométrie, dans le cas de réactions complètes avec les réactifs en quantités stœchiométriques en exploitant les grandeurs n, m, V et N
Exemples résolus et exercices consécutifs
Un tableau est complété par le professeur qui explique la façon de résoudre. Ensuite les autres colonnes du tableau sont complétées en exercice avec les élèves, en leur donnant de plus en plus d'autonomie, sur des réactions plus complexes,….
| Instructions et étapes de résolution | Exemple résolu | Exercice 1 | Exercice 2 |
|---|---|---|---|
| Quelle masse d'oxyde de calcium est-elle nécessaire pour produire 30 kg d'hydroxyde de calcium | Quelle masse d'oxygène faut-il pour réagir complètement avec 180g d'hydrogène ? | Quelle masse de chlorure de sodium est-elle produite lorsque 15g de sodium réagit avec un excès de dichlore | |
| Liste des réactifs et produits formules chimiques | CaO, Ca(OH)2, H2O | H2, O2, H2O | Na, Cl2, NaCl |
| Équations équilibrées | CaO +H2O → Ca(OH)2 | 2 H2 + O2 → 2 H2O | 2Na + Cl2 → 2NaCl |
| Masses connues (en grammes) | masse Ca(OH)2 = 30 000g | ||
| Masses inconnues ? | masse CaO | ||
| Masses relatives (utilisation du tableau périodique) | Ca(OH)2 : 74.09 CaO : 56.08 | ||
| Calcul des quantités de matières connues | nCa(OH)2 : 30000/74.093 = 404.91 mol | ||
| Stoechiométrie et rapports molaires (utilisation de l'équation équilibrée) | Rapport nCa(OH)2/nCaO = 1/1 | ||
| Calcul des quantités de matières inconnues | nCaO = nCa(OH)2 * (1/1) = 404.91 mol | ||
| Calcul des masses inconnues vérification des unités | masse CaO = nCaO * MCaO = 404.91 mol * 56.08 g/mol = 22707.35g = 22.71 kg |
Tableau pouvant être complété par des colonnes supplémentaires, avec une gradation dans la difficulté et l'autonomie demandée aux étudiants.
- Exercice 3 : Combien de kilogrammes d'oxygène sont-elles nécessaires pour réduire 20 kilogrammes de sulfure de cuivre en cuivre métallique ? (réaction : Cu2S + O2 → 2Cu + SO2)
- Exercice 4 : Quelle masse de soufre réagit-elle avec 84g de fer ?
- Exercice 5 : Quelle masse de carbone faut-il pour produire 600g de plomb à partir de l'oxyde de plomb (II) ?
- …