Equilibrer les équations bilans

Devoir Maison – S4 CHIMIE

Exercice n°1 : Equilibrer les équations bilans suivantes        /8 points

a.   Combustion du méthane :  CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

b.   Attaque acide du fer :         Fe + 2H3O+ → Fe2+ + 2H2O + H2

c.   Attaque acide du calcaire :   4H3O+ + 2CaCO3 → 2Ca2+ + 2CO2 + 6H2O

d.   Oxydation de l’aluminium : 2Al + Cr2O3  🡪 Al2O3 + 2Cr

e.   Oxydation du Fer : 4Fe + 3O2 🡪 2Fe2O3

f. équations chimiques plus difficiles à équilibrer :

PCl5 + 4H2O 🡪  H3PO4 + 5HCl

2Na (s)   +    2H2O  →    H2 (g) +   2Na+ (aq) +   2OH– (aq)  

Exercice n°2 : Une transformation chimique historique        /34,5 points

Données : L’oxyde de mercure (II) est un solide rouge de formule HgO.

1. Quelles sont les espèces chimiques présentes en début d’expérience ? Dans quel état physique se trouvent-elles ? (2 points)

Au début les espèces chimiques sont les réactifs, ils vont ensuite se transformer. Le mercure est à l’état pur, l’air contient du diazote et du dioxygène.

1. Quelle est l’espèce formée et dans quel état physique se trouve-t-elle ? (1 point)

L’espèce qui se forme est l’oxyde de mercure II ( HgO , elle est à l’état solide et apparait sous forme de petites parcelles rouge à la surface du mercure)

1. Quel est le gaz dont parle M Lavoisier qui est indispensable à la respiration des êtres vivants ? (1 point)

Les humains ont besoins d’oxygène

1. En relevant une phrase du texte, en déduire quelle(s) espèce(s) chimique(s) a (ont) été consommée(s) par la transformation. (1 point)

« Notant que le volume du gaz sous la cloche avait diminué » cela signifie que le gaz n’était plus respirable et que l’oxygène a été entièrement consommé

1. Que contient la cloche en fin d’expérience ? (1 point)

Elle est presque remplie entièrement de mercure à l’état gazeux ( tout l’oxygène a été conomné)

1. Pourquoi la transformation n’a-t-elle pas continué ? (1 point)

Car il n’y a plus d’oxygène

1. Que permet de conclure cette expérience sur la composition de l’air ? (1 point)

Que l’air est composé de plusieurs gaz

1. Ecrire l’équation équilibrée de la réaction chimique ayant lieu. (2 points)

2Hg+ O2 = 2HgO

1. Décrire l’état initial et l’état final. (1 point)

L’état initial est liquide (Hg), l’état final est solide (HgO)

1. Quel est le réactif en excès (=qui n’est pas totalement consommé à la fin de la réaction), en défaut (qui est totalement consommé à la fin de réaction) de cette réaction ? (2 points)

 Le réactif en excès est le mercure (Hg) car il en reste à la fin de l’expérience. Le réactif en défaut est l’oxygène (O2) car il y en a pas assez à la fin de l’expérience.

B) Lavoisier poursuit ensuite ses travaux de recherche sur la respiration et l’alimentation.

1. La respiration est une « combustion lente » pour Lavoisier : quel est alors le combustible ? Le comburant ? Et définir ces deux termes. (3 points)

Le comburant est l’oxygène fourni par l’air et le combustible est le sang. Un comburant est un élément qui, sous certaines conditions, en se combinant avec un autre corps, provoque une combustion.

1. Expliquer la phrase : « si les animaux ne réparaient pas habituellement par les aliments ce qu’ils perdent par la respiration, l’huile manquerait bientôt à la lampe ». (1 point)

Cela signifie que si les animaux ne mangeaient pas ils mouraient dû à toute l’énergie qu’ils perdent en respirant

1. Pourquoi les besoins alimentaires augmentent-ils lors d’une pratique sportive ? (1 point)

Lors d’un effort physique, le corps consomme plus d’énergie que au repos, il vas donc puiser dans ses ressources. Si ces ressources viennent à manquer, le corps aura besoin d’énergie, donc de nourriture.

14. Notre corps peut obtenir l’énergie nécessaire à son fonctionnement en transformant des glucides. L’équation chimique de cette réaction est identique à celle d’une combustion dans le dioxygène.

Donner l’équation équilibrée représentant la combustion des glucides suivants :

1. Le fructose C6H12O6, présent dans les fruits.  (2 points)

C6H12O6+ 6O2 🡪 6 Co2 + 6 H2O

1. Le lactose C12H22O11, présent dans le lait. (2 points)

                 C12H22O11+12 O2 🡪 12 Co2 + 11 H2O

1. Le ribose C5H10O5, présent dans l’ADN. (2 points)

C5H10O5+2 O2 🡪 5 CO2 + 5H2O

15. Placez les mots suivants face à leur définition : (4 points)

Réaction chimique, réactif, produit, système, état initial, état final, équation, transformation chimique.

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