Aluminium et acide : deux contraintes, un seul maximum

Difficile
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Énoncé

On fait réagir d'aluminium avec d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration , selon

On donne et .

1. Calculer les quantités de matière initiales.

2. Dresser le tableau d'avancement. Déterminer l'avancement maximal et le réactif limitant.

3. Donner la composition finale du système, et le volume de dihydrogène dégagé.

4. Un élève affirme : « il y a d'aluminium et d'ions hydrogène, donc l'aluminium est limitant puisqu'il y en a le moins ». Le raisonnement est-il correct ? Sa conclusion l'est-elle ?

5. Quelle masse d'aluminium aurait rendu le mélange stœchiométrique ?

Indices

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1 Indice 1
Calcule les quantités initiales par $n = \dfrac{m}{M}$ et $n = C\,V$, puis compare les rapports $\dfrac{n_0}{\text{coefficient}}$ avec $2$ pour l'aluminium et $6$ pour les ions hydrogène.
2 Indice 2
La question 4 est le cœur de l'exercice : le raisonnement de l'élève ignore les coefficients, même si sa conclusion peut se trouver juste. Distingue bien la méthode du résultat.

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La méthode — par où commencer

Calcule les quantités initiales par et , puis compare les rapports avec pour l'aluminium et pour les ions hydrogène.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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