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Première

Physique-Chimie

Matières et ses transformations

Évolution d'un système chimique

Exercice

L'hématite $\mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3(\mathrm{~s})$ est obtenue par combustion du fer dans le dioxygène selon la réaction d'équation :
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$4 \mathrm{Fe}(\mathrm{s})+3 \mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3(\mathrm{~s})$<div class="notion-equation"> $4 \mathrm{Fe}(\mathrm{s})+3 \mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3(\mathrm{~s})$</div>$\quad$. Parmi les relations suivantes, identifier celles qui correspondent à un mélange initial stœchiométrique.
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$\quad$. $\frac{n_0(\mathrm{Fe})}{3}=\frac{n_0\left(\mathrm{O}_2\right)}{4}$
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$\quad$. $\frac{n_0(\mathrm{Fe})}{4}=\frac{n_0\left(\mathrm{O}_2\right)}{3}$
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$\quad$. $n_0(\mathrm{Fe})=n_0\left(\mathrm{O}_2\right)$
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$\quad$. $3 n_0(\mathrm{Fe})=4 n_0\left(\mathrm{O}_2\right)$
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On considère l'état final d'un système chimique, associé à une transformation totale, pour lequel les quantités finales des deux réactifs $\mathrm{A}$ et $\mathrm{B}$, exprimées en $\mathrm{mol}$, sont respectivement $9,0-3 x_{\max }$ et $8,0-2 x_{\max }$.
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$\quad$. Déterminer l'avancement maximal $x_{\max }$.
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$\quad$. Identifier le réactif limitant. Justifier.
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À haute température, $6,3 \mathrm{mmol}$ de poudre de fer $\mathrm{Fe}(\mathrm{s})$ réagissent avec $4,6 \mathrm{mmol}$ de dioxygène $\mathrm{O}_2(\mathrm{~g})$. L'équation de la réaction s'écrit :
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$3 \mathrm{Fe}(\mathrm{s})+2 \mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{Fe}_3 \mathrm{O}_4(\mathrm{~s})$<div class="notion-equation"> $3 \mathrm{Fe}(\mathrm{s})+2 \mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{Fe}_3 \mathrm{O}_4(\mathrm{~s})$</div>$\quad$. Construire le tableau d'avancement associé à cette réaction.
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