12.15 Proportions non stœchiométriques
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Solution
L’équation stœchiométrique de la formation du composé PtCl 6 K 4 s’écrit :
Pt ϩ 3 Cl 2 ϩ 4 K ϭ PtCl 6 K 4
1 g de platine Pt (5,1.10 –3 mol) peut donner 5,1.10 –3 mol du composé.
1 g de dichlore Cl 2 (1,4.10 –2 mol de molécules et 2,8.10 –2 mol d’atomes) peut donner
2,8.10 –2 mol : 6 ϭ 4,7.10 –3 mol du composé.
1 g de potassium K (2,6.10 –2 mol) peut donner 2,6.10 –2 mol / 4 ϭ 6,5.10 –3 mol du composé.
Le réactif limitant est donc Cl 2 , on obtient 4,7.10 –3 mol du composé (et il restera du platine et du
potassium qui ne réagiront pas) ; sa masse molaire étant 564 g.mol –1 , la masse obtenue sera
564 g.mol –1 ϫ 4,7.10 –3 mol ϭ 2,65 g.
Exercice 12.15
Lorsqu’on mélange une solution de nitrate d’argent AgNO 3 et une solution de
chromate de potassium K 2 CrO 4 , on obtient un précipité rouge de chromate
d’argent Ag 2 CrO 4 .
a) Quelle est la masse du précipité obtenu en mélangeant 125 mL de nitrate
d’argent à 35,0 g.L –1 et 105 mL de chromate de potassium à 18,0 g.L –1 ?
b) Quel volume minimal de cette solution de chromate faudrait-il ajouter à
125 mL de la solution de nitrate d’argent pour précipiter totalement les ions
Ag ϩ ?
Solution
Équation stœchiométrique : 2 Ag ϩ (aq) ϩ CrO 4
2– (aq) ϭ Ag 2 CrO 4 (s)
a) 125 mL de la solution de AgNO 3 (M ϭ 170 g.mol –1 ) contiennent 35 g.L –1 ϫ 0,125 L ϭ
4,37 g, correspondant à 4,37 g / 170 g.mol –1 ϭ 2,57.10 –2 mol.
105 mL de la solution de K 2 CrO 4 (M ϭ 194 g.mol –1 ) contiennent 18 g.L –1 ϫ 0,105 L ϭ 1,89 g,
correspondant à 1,89 g / 194 g.mol –1 ϭ 9,74.10 –3 mol. La stœchiométrie de la réaction exigerait
Il est évident que les trois quantités dont on dispose ne réalisent pas les proportions
stœchiométriques requises pour former ce composé, car il est clair qu’il ne contient
pas des masses égales des trois corps simples. Il s’agit donc de déterminer quel est
le réactif limitant, en défaut par rapport aux deux autres, puisque c’est lui qui
déterminera la quantité du composé qu’on pourra obtenir. Pour cela, il est indiqué
de raisonner sur les quantités de matière.
Deux choses sont à faire en priorité dans un problème de ce genre : 1) écrire
l’équation stœchiométrique, 2) traduire les volumes de solutions en masse du soluté
qu’ils contiennent, puis celle-ci en quantité de matière. On peut alors voir si les
quantités utilisées sont dans le rapport stœchiométrique, ou si l’un des réactifs est
en défaut par rapport à l’autre ; dans ce cas, ce sera le réactif limitant et c’est sur
lui qu’il faudra baser les calculs.
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Solution
L’équation stœchiométrique de la formation du composé PtCl 6 K 4 s’écrit :
Pt ϩ 3 Cl 2 ϩ 4 K ϭ PtCl 6 K 4
1 g de platine Pt (5,1.10 –3 mol) peut donner 5,1.10 –3 mol du composé.
1 g de dichlore Cl 2 (1,4.10 –2 mol de molécules et 2,8.10 –2 mol d’atomes) peut donner
2,8.10 –2 mol : 6 ϭ 4,7.10 –3 mol du composé.
1 g de potassium K (2,6.10 –2 mol) peut donner 2,6.10 –2 mol / 4 ϭ 6,5.10 –3 mol du composé.
Le réactif limitant est donc Cl 2 , on obtient 4,7.10 –3 mol du composé (et il restera du platine et du
potassium qui ne réagiront pas) ; sa masse molaire étant 564 g.mol –1 , la masse obtenue sera
564 g.mol –1 ϫ 4,7.10 –3 mol ϭ 2,65 g.
Exercice 12.15
Lorsqu’on mélange une solution de nitrate d’argent AgNO 3 et une solution de
chromate de potassium K 2 CrO 4 , on obtient un précipité rouge de chromate
d’argent Ag 2 CrO 4 .
a) Quelle est la masse du précipité obtenu en mélangeant 125 mL de nitrate
d’argent à 35,0 g.L –1 et 105 mL de chromate de potassium à 18,0 g.L –1 ?
b) Quel volume minimal de cette solution de chromate faudrait-il ajouter à
125 mL de la solution de nitrate d’argent pour précipiter totalement les ions
Ag ϩ ?
Solution
Équation stœchiométrique : 2 Ag ϩ (aq) ϩ CrO 4
2– (aq) ϭ Ag 2 CrO 4 (s)
a) 125 mL de la solution de AgNO 3 (M ϭ 170 g.mol –1 ) contiennent 35 g.L –1 ϫ 0,125 L ϭ
4,37 g, correspondant à 4,37 g / 170 g.mol –1 ϭ 2,57.10 –2 mol.
105 mL de la solution de K 2 CrO 4 (M ϭ 194 g.mol –1 ) contiennent 18 g.L –1 ϫ 0,105 L ϭ 1,89 g,
correspondant à 1,89 g / 194 g.mol –1 ϭ 9,74.10 –3 mol. La stœchiométrie de la réaction exigerait
Il est évident que les trois quantités dont on dispose ne réalisent pas les proportions
stœchiométriques requises pour former ce composé, car il est clair qu’il ne contient
pas des masses égales des trois corps simples. Il s’agit donc de déterminer quel est
le réactif limitant, en défaut par rapport aux deux autres, puisque c’est lui qui
déterminera la quantité du composé qu’on pourra obtenir. Pour cela, il est indiqué
de raisonner sur les quantités de matière.
Deux choses sont à faire en priorité dans un problème de ce genre : 1) écrire
l’équation stœchiométrique, 2) traduire les volumes de solutions en masse du soluté
qu’ils contiennent, puis celle-ci en quantité de matière. On peut alors voir si les
quantités utilisées sont dans le rapport stœchiométrique, ou si l’un des réactifs est
en défaut par rapport à l’autre ; dans ce cas, ce sera le réactif limitant et c’est sur
lui qu’il faudra baser les calculs.