Analyse cinétique de la réaction entre le magnésium et l'acide chlorhydrique pour la production d'hydrogène

YKS Hazırlık ve Soru Çözümleri
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H2
HCl(aq)
Mg(s)

Tableau:
| t (s) | V(H2) (mL) | n(H2) (mmol) | n(Mg) (mmol) | n(HCl) (mmol) |
| 0 | 0 | 0 | 3,7 | 20 |
| 30 | 10,08 | 0,45 | 3,25 | 19,1 |
| 60 | 17,5 | 0,78285 | 2,97 | 18,84 |
| 90 | 25,8 | 1,15 | 2,55 | 17,7 |
| 120 | 32,3 | 1,44 | 2,26 | 17,1 |
| 150 | 39,6 | 1,77 | 1,93 | 16,5 |
| 180 | 44,1 | 1,97 | 1,73 | 16,1 |

Annotations manuscrites visibles:

  • n(H2) : (-0,45)
  • n(HCl) : (- 2.0,45)

Graphiques :

  • Formation de H2 en fonction du temps
  • Disparition de Mg au cours du temps

Résumé:
Le document montre un montage pour la réaction de Mg(s) avec HCl(aq) produisant du H2, ainsi qu’un tableau cinétique donnant, à différents temps, le volume de H2 formé et les quantités de matière correspondantes de H2, de Mg restant et de HCl restant; des indications manuscrites servent à illustrer les variations, et deux graphiques demandés portent sur la formation de H2 et la disparition de Mg au cours du temps.

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Voici comment on obtient les colonnes du tableau.

  1. Calcul de n(H2) à partir du volume
  • On utilise n(\mathrm{H_2})=\dfrac{V(\mathrm{H_2})}{V_m}. Dans ton tableau on a pris V_m=22{,}4\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}} (STP).
  • Exemple pour t = 30 s : V=10{,}08\ \mathrm{mL}=0{,}01008\ \mathrm{L},
    n(\mathrm{H_2})=\frac{0{,}01008}{22{,}4}=4{,}5\times10^{-4}\ \mathrm{mol}=0{,}45\ \mathrm{mmol}.
  1. Stoéchiométrie et calculs des autres n
  • Réaction : \mathrm{Mg} + 2\,\mathrm{HCl} \to \mathrm{MgCl_2} + \mathrm{H_2}.
  • Dès qu’on produit 1 mol de H2, on consomme 1 mol de Mg et 2 mol de HCl. Donc :
    n(\mathrm{Mg})=n_0(\mathrm{Mg})-n(\mathrm{H_2}),
    n(\mathrm{HCl})=n_0(\mathrm{HCl})-2\,n(\mathrm{H_2}).
  • Pour t = 30 s, avec n_0(\mathrm{Mg})=3{,}7\ \mathrm{mmol} et n_0(\mathrm{HCl})=20\ \mathrm{mmol} :
    n(\mathrm{Mg})=3{,}7-0{,}45=3{,}25\ \mathrm{mmol},
    n(\mathrm{HCl})=20-2\times0{,}45=19{,}10\ \mathrm{mmol}.

Les autres lignes se calculent de la même façon (convertir mL→L, diviser par 22,4 L·mol⁻¹ pour obtenir n(H2), puis appliquer les formules ci‑dessus). Si tu veux, je remplis le tableau complet et arrondis comme toi.