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Certains mélanges pyrotechniques sont constitués de chlorate de potassium KCIO3(s) et de carbone C(s). Une fusée
pyrotechnique contient 300 g de chlorate de potassium et
50 g de carbone. Une combustion explosive,considérée comme totale, a lieu entre le chlorate de potassium et le carbone.
Il se forme du dioxyde de carbone CO2 (g) et du
chlorure de potassium KCI (s). Au cours de cette combustion, une lumière violette est émise.

1. Écrire et ajuster l'équation de la réaction chimique entre
le chlorate de potassium et le carbone avec les nombres
stechiométriques entiers les plus petits possibles.

2.Etablir le tableau d'avancement

3.Calculez les quantités de matière initiales des
réactifs, en déduire le réactif limitant.

4. Calculer la masse de carbone permettant d'avoir un
mélange initial stechiométrique.

5. Proposer une hypothèse expliquant pourquoi il est
important de veiller à ce que le chlorate de potassium soit
le réactif limitant.

Données:
M(C)=12,0 g/mol
M(KCIO3) = 122,6 g/mol​

Sagot :

SCOLADAN

Bonjour,

1) 2KClO₃(s) + 3C(s) → 2KCl(s) + 3CO₂(g)

2)

                            2KClO₃        +    3C         →   2KCl + 3CO₂

Etat         Avanct.

initial           0       ni(KClO₃)            ni(C)             0          0

en cours     x      ni(KClO₃) - 2x     ni(C) - 3x        2x        3x

final            xf    ni(KClO₃) - 2xf     ni(C) - 3xf       2xf       3xf

3) ni(KClO₃) = m(KClO₃)/M(KClO₃) = 300/122,6 ≈ 2,45 mol

et ni(C) = m(C)/M(C) = 50/12,0 ≈ 4,2 mol

ni(KClO₃) - 2xf = 0 ⇒ xf = ni(KClO₃)/2 = 2,45/2 = 1,225 mol

OU    

ni(C) - 3xf = 0 ⇒ xf = ni(C)/3 ≈ 4,2/3 = 1,4 mol

⇒ Réactif limitant : KClO₃

4) Il faut : 2 x ni(C) = 3 x ni(KClO₃)

⇒ ni(C) = 3 x 2,45/2 ≈ 3,67 mol

⇒ m(C) = ni(C) x M(C) = 3,67 x 12,0 ≈ 44,0 g

5) Il faut que KClO₃ soit limitant pour maitriser l'énergie dissipée lors de la combustion explosive et ne pas transformer une fusée pyrotechnique en bombe incontrôlable.

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