Lois injustes

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La chimie générale 202-NYA-05

Expérience 3 : Oxydation : Détermination de la
masse molaire d’un métal (l)

Travail réalisé par
Gauthier, Jérémie :
Poirier, Alexandre :
Gr : 04

Travail présenté à
M. Jean-Sébastien Mailloux

Collège de Valleyfield
Expérience réalisé le 21 septembre 2011
Rapport remis le 28septembre 2011
Expérience 3 :
Oxydation : Détermination de la masse molaire d’un métal (l)

But :

* Trouver la masse molaire d’un métal à l’aide d’une oxydation
* Déterminer la formule de l’oxyde d’un métal
* Identifier le métal

Théorie : éprouvette + métal3

Il est importantde bien définir ce qu’est un métal et une oxydation pour bien saisir l’expérience. En chimie, un métal1 est un élément qui perd facilement ses électrons pour former un ion positif (cation) et qui forme des liaisons dites "métalliques" avec des atomes de métal du même genre. Ensuite, une oxydation2 est une réaction provoquée par la combinaison d'un corps à de l'oxygène. Le corps qui perd ainsides électrons.

La masse atomique des éléments est calculée en fonction d’un isotope de carbone contenant 6 protons et 6 neutrons, où ils ont aléatoirement donné la valeur de 12 très précisément. Cela signifie qu’un atome de carbone 12 a une masse de 12 unité de masse atomique (u.m.a). Quand on parle de masse molaire, on fait souvent référence au nombre d’Avogadro (6.022 x 1023) d’atome. Ils’exprime avec les mêmes chiffres mais en gramme. Finalement, une mole d’atome de carbone 12 a une masse exacte de 12 grammes.

À l’aide de ces informations, on peut trouver la masse molaire des autres éléments en calculant, dans un composé qui contient du carbone, la masse concordant au carbone et celle qui concorde aux autres éléments. Par contre, si le composé ne contient pas de carbone, on peutcalculer la masse molaire d’un élément qui n’est pas connu à l’aide des autres éléments du composé dont on a trouvé la masse molaire.

Par ailleurs, dans l’expérience, il sera question de trouver la masse molaire d’un métal M en le transformant en oxyde. En partant d’un poids connu de métal, il est possible après l’oxydation de calculer la masse d’oxygène qui s’y est combinée. Si on a uneconnaissance de la formule moléculaire du métal oxydé, il est possible de calculé la masse molaire de ce métal.
Donc, seulement si l’oxyde de métal est MO :

Masse de M/ Masse de O = Masse molaire de M/Masse molaire de O

Si la formule de l’oxyde métallique est MO2 :

Masse de M/ Masse de O = Masse molaire de M / 2 x Masse molaire de O

Si la formule de l’oxyde métallique est M2O :
Masse de M/Masse de O = 2 x Masse molaire de M / Masse molaire de O

Dans le cas qui nous concerne, nous ne connaissons pas la formule moléculaire de l’oxyde du métal. On pourra passer par-dessus la difficulté en utilisant la loi de Dulong et Petit. Cette loi mentionne que le produit de masse atomique d’un métal et de sa capacité calorique donnée en joules est égale à 26,3 joules / mol •°C.

Masseatomique x capacité calorifique = 26,3 joules / mol •°C |

De plus, quand il est question de capacité calorifique, on parle de la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 degré la masse de 1 g de substance.

Exprimé en Joules / gramme x degré centigrade

La loi permet de calculer, avec approximation, la masse atomique du métal. La capacité calorifique de ce métal est 0.39 J/g•°C.

Massemolaire x 0.39 J/g•°C ≈ 26,3 joules / mol •°C |

En comparant la valeur obtenue (67g) aux valeurs calculées à partir des résultats expérimentaux pour les trois genres d’oxydes (MO, MO2 et M2O). En enlevant les valeurs non représentatives, il est possible de trouver la formule du métal oxydé et la masse molaire M.
Manipulations :
Important : Il est important de porter des gants de...
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