Bonjour,

1)

demi-équations :

2H⁺ + 2e⁻ → H₂

Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe

Al³⁺ + 3e⁻ → Al

équations des 2 réactions :

2H⁺ + Fe → H₂ + Fe²⁺

6H⁺ + 2Al → 3H₂+ 2Al³⁺

3) ni(H⁺) = C x V = 2,0 x 50.10⁻³ = 0,10 mol

ni(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 14/55,8 ≈ 0,25 mol

ni(Al) = m(Al)/M(Al) = 8,1/27 = 0,30 mol

réaction avec le fer :

                                2H⁺    +    Fe   →    H₂ + Fe²⁺

état          avanct

initial            0           0,10        0,25        0       0

en cours       x          0,10-2x    0,25-x      x        x

final              xf         0,10-2xf   0,25-xf     xf       xf

Avancement maximal :

0,10 - 2xf = 0  OU 0,25 - xf = 0

⇒ xf = 0,10/2 = 0,05 OU xf = 0,25    (mol)

⇒ xmax = 0,05 mol

Etat final :

nf(H⁺)  = ni(H⁺) - 2xmax = 0

nf(Fe) = ni(Fe) - xmax = 0,25 - 0,05 = 0,20 mol

nf(H₂) = xmax = 0,05 mol

nf(Fe²⁺) = xmax = 0,05 mol

Même raisonnement pour la 2nde réaction :

                                6H⁺    +    2Al   →    3H₂ + 2Al³⁺

état          avanct

initial            0           0,10        0,30           0        0

en cours       x          0,10-6x    0,30-2x      3x       2x

final              xf         0,10-6xf   0,30-2xf    3xf       2xf

Avancement maximal :

0,10 - 6xf = 0  OU 0,30 - 2xf = 0

⇒ xf = 0,10/6 = 0,016 OU xf = 0,30/2 = 0,15    (mol)

⇒ xmax ≈ 0,016 mol

Etat final :

nf(H⁺)  = ni(H⁺) - 6xmax = 0

nf(Al) = ni(Al) - 2xmax = 0,30 - 0,033 ≈ 0,266 mol

nf(H₂) = 3xmax = 0,01 mol

nf(Fe²⁺) = 2xmax ≈ 0,033 mol

3) Je prends volume molaire Vm = 24 L.mol⁻¹

Réaction avec le fer : V(H₂) = n(H₂) x Vm = 0,05 x 24 = 1,2 L

Réaction avec l'alu : V(H₂) = n(H₂) x Vm = 0,01 x 24 = 0,24 L