Calcul de Stœchiométrie

Calcul de Stœchiométrie

Comprendre le Calcul de Stœchiométrie

La réaction chimique entre l’hydrogène gazeux (H₂) et le dioxygène gazeux (O₂) produit de l’eau (H₂O) selon l’équation chimique suivante :

Supposons que vous disposiez de 4,0 g d’hydrogène gazeux et de 32,0 g de dioxygène gazeux.

Questions :

  1. Calcul de la quantité de matière :
    • Calculez la quantité de matière (en moles) de chaque réactif (H₂ et O₂) que vous avez au début de la réaction. Utilisez la masse molaire de H = 1,0 g/mol et de O = 16,0 g/mol.
  2. Détermination du réactif limitant :
    • Déterminez quel réactif est le limitant pour cette réaction.
  3. Calcul de la masse d’eau produite :
    • Calculez la masse d’eau (H₂O) produite par la réaction, en sachant que la masse molaire de l’eau est de 18,0 g/mol.
  4. Excès de réactif :
    • Calculez la masse du réactif qui est en excès après que la réaction ait complètement consommé le réactif limitant.

Correction : Calcul de Stœchiométrie

1. Calcul de la Quantité de Matière de Chaque Réactif

Hydrogène \((H_2)\):

  • Masse molaire de \(H_2\) = 2,0 g/mol.
  • Masse donnée = 4,0 g.

\[ n_{H_2} = \frac{\text{masse}}{\text{masse molaire}} \] \[ n_{H_2} = \frac{4,0\ g}{2,0\ g/mol} \] \[ n_{H_2} = 2,0\ moles \]

Dioxygène \((O_2)\):

  • Masse molaire de \(O_2\) = 32,0 g/mol.
  • Masse donnée = 32,0 g.

\[ n_{O_2} = \frac{\text{masse}}{\text{masse molaire}} \] \[ n_{O_2} = \frac{32,0\ g}{32,0\ g/mol} \] \[ n_{O_2} = 1,0\ mole \]

2. Détermination du Réactif Limitant

La réaction consomme les réactifs dans un rapport de 2 moles de H₂ pour 1 mole de O₂. Avec 2,0 moles de H₂ et 1,0 mole de O₂ disponibles, le rapport est exactement ce qui est requis par l’équation de la réaction.

Cependant, pour déterminer le réactif limitant, on considère le rapport stœchiométrique :

  • Nous avons exactement la quantité stœchiométrique pour que la réaction se déroule complètement sans excès de l’un ou l’autre réactif. Ainsi, aucun réactif n’est en excès ni limitant dans les conditions données.

3. Calcul de la Masse d’Eau Produite

La réaction produit 2 moles d’eau pour 2 moles de H₂ consommées. Sachant que la masse molaire de l’eau (H₂O) est de 18,0 g/mol, la masse d’eau produite peut être calculée comme suit :

  • masse d’eau

\[ = n_{H_2O} \times masse\ molaire\ de\ H_2O \] \[ = 2,0\ \text{moles} \times 18,0\ \text{g/mol} \] \[ = 36,0\ \text{g} \]

4. Excès de Réactif

Dans ce cas particulier, comme le rapport des réactifs est parfaitement stœchiométrique, il n’y a pas de réactif en excès après la réaction.

Conclusion:

La réaction complète entre 4,0 g d’hydrogène et 32,0 g de dioxygène produit 36,0 g d’eau, sans laisser de réactif en excès.

Calcul de Stœchiométrie

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