I. Évaluation de ressources

A. Évaluation des savoirs

Correction exercice I

1. Définition
Réaction chimique est une transformation de la matière au cours de laquelle des espèces chimiques disparaissent (les réactifs) et de nouvelles espèces chimiques apparaissent (les produits).
Réactif : Corps pur qui est consommé au cours d’une réaction chimique.
Produit : Corps pur nouveau qui est formé au cours d’une réaction chimique.
Une équation-bilan est un schéma qui met en évidence un bilan en quantité de matière de la réaction chimique tout en respectant la conservation des atomes
Les coefficients stœchiométriques sont des nombres placés devant les formules chimiques des substances dans une équation chimique. Ils indiquent les proportions selon lesquelles les substances interagissent dans une réaction chimique.
2. Loi de conservation de la matière ou loi de Lavoisier
Énoncé :
« Au cours d’une réaction chimique, la masse totale des réactifs consommés est égale à la masse totale des produits formés. »

B. Application des savoirs et des savoirs faire

Correction exercice I

1. Équilibrons cette équation-bilan.
\({C_4}{H_{10}} + \frac{{13}}{2}{O_2}\)
2. Exprimons la relation de proportionnalité
\(\frac{{{n_{{C_4}{H_{10}}}}}}{1} = \frac{{{n_{{O_2}}}}}{{\frac{{13}}{2}}} = \) \(\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{4} = \frac{{{n_{{H_2}O}}}}{5}\)
\({n_{{C_4}{H_{10}}}} = \frac{2}{{13}}{n_{{O_2}}}\) \( = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{4} = \frac{{{n_{{H_2}O}}}}{5}\)
3. Équilibrons les équations suivantes
\(C{H_4} + 2{O_2} \to \) \(C{O_2} + 2{H_2}O\)
\(2Al + 3S \to \) \(A{l_2}{S_3}\)
\(2Fe + 3C{l_2} \to \) \(2FeC{l_3}\)
\(Ca{C_2} + 2{H_2}O \to \) \({C_2}{H_2} + Ca{(OH)_2}\)
\(2{H_2}S + S{O_2} \to \) \(2{H_2}O + 3S\)

Correction exercice II

1. Les produits sont : le cuivre et le dioxyde de carbone.
2. Écrivons l’équation bilan de cette réaction.
\(2CuO + C \to \) \(C{O_2} + 2Cu\)
3.1 Déterminons la masse des réactifs.
\(\frac{{{n_{CuO}}}}{2} = {n_C} = \) \({n_{C{O_2}}} = \frac{{{n_{Cu}}}}{2}\) (1)
Si on veut obtenir une masse \(m = 3,18\) g de cuivre.
De la relation (1)
\(\frac{{{n_{CuO}}}}{2} = \frac{{{n_{Cu}}}}{2} \Rightarrow \) \({n_{CuO}} = {n_{Cu}} \Rightarrow \frac{{{m_{CuO}}}}{{{M_{CuO}}}}\) \( = \frac{{{m_{Cu}}}}{{{M_{Cu}}}} \Rightarrow {m_{CuO}}\) \( = {M_{CuO}}\frac{{{m_{Cu}}}}{{{M_{Cu}}}}\)
\({m_{CuO}} = 79.5\frac{{3,18}}{{63,5}}\) \( = 3,975g\)
\({n_C} = \frac{{{n_{Cu}}}}{2} \Rightarrow \frac{{{m_C}}}{{{M_C}}}\) \( = \frac{{{n_{Cu}}}}{2} \Rightarrow {m_C} = \) \({M_C}\frac{{{n_{Cu}}}}{2} = {M_C}\) \(\frac{{{n_{CuO}}}}{2} = 0,3g\)
\({n_{C{O_2}}} = \frac{{{n_{Cu}}}}{2} \Leftrightarrow \frac{{{V_{C{O_2}}}}}{{{V_M}}}\) \( = \frac{{{n_{Cu}}}}{2} \Rightarrow {V_{C{O_2}}} = \) \({V_M}\frac{{{n_{Cu}}}}{2} = 0,56L\).

II Évaluation des compétences

Correction exercice I

1. Équation-bilan de la réaction
\(F{e_2}{O_3} + 2Al\) \( \to 2Fe + A{l_2}{O_3}\)
Calculons les quantités de matières initiales des deux réactifs
\({n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{{m_{F{e_2}{O_3}}}}}{{{M_{F{e_2}{O_3}}}}}\) \( = \frac{{16}}{{160}} = 0,1mol\)
\({n_{Al}} = \frac{{{m_{Al}}}}{{{M_{Al}}}} = \) \(\frac{{38}}{{27}} = 1,4mol\)
2. Justifions que ce mélange n’est pas stœchiométrique et identifions le réactif en excès
D’après l’équation bilan de réaction
\(\frac{{{n_{F{e_2}{O_3}}}}}{1} = 0,1mol\)
\(\frac{{{n_{Al}}}}{2} = 0,7mol\)
\(\frac{{{n_{Al}}}}{2} \succ \frac{{{n_{F{e_2}{O_3}}}}}{1}\)
Donc les réactifs n’ont pas été tous entièrement consommés et le réactif en excès est l’aluminium.