Transcription de la vidéo
Le soufre brûle dans l’oxygène pour former du dioxyde de soufre. Quelle est la masse de soufre nécessaire pour produire quatre grammes de dioxyde de soufre ?
Dans cette réaction, nous avons du soufre, de symbole S, qui réagit avec de l’oxygène gazeux, O2, pour produire du dioxyde de soufre, SO2, qui est aussi un gaz dans les conditions normales. L’équation équilibrée est S solide plus O2 gazeux réagissent pour former SO2 gazeux. La réaction est un exemple de réaction de combinaison car plusieurs réactifs se combinent pour former un nouveau produit. Nous avons dit que l’équation était déjà équilibrée. Et dans ce cas, tous les coefficients stœchiométriques sont égaux à un. En utilisant ces coefficients, nous pouvons utiliser les moles d’une des substances pour déterminer les moles d’une autre substance produite ou utilisée.
À ce stade, nous n’avons pas d’autres valeurs. Regardons les données que nous avons. On nous dit que quatre grammes de dioxyde de soufre doivent être produits. Nous pouvons écrire cette information sous SO2. On nous demande quelle masse de soufre est nécessaire pour produire ces quatre grammes de dioxyde de soufre. Ainsi, sous le soufre, nous pouvons écrire masse égale point d’interrogation. On ne nous fournit aucune autre donnée, et nous ne pouvons pas déterminer directement la masse de soufre nécessaire à partir des quatre grammes de dioxyde de soufre à produire. Par contre, on peut relier les données de deux substances différentes en utilisant les coefficients, qui permettent de relier les nombres de moles. La première étape consiste donc à déterminer le nombre de moles pour l’une des substances.
Si on calcule la masse molaire du SO2, on peut alors utiliser sa masse et sa masse molaire pour déterminer son nombre de moles. À partir de là, nous pourrons alors déterminer le nombre de moles de soufre nécessaires selon le rapport molaire de l’équation. Nous pourrons ensuite calculer la masse molaire du soufre à partir du tableau périodique. En utilisant cette masse molaire, ainsi que le nombre de moles que nous aurons calculé, nous pourrons calculer la masse de soufre nécessaire pour produire quatre grammes de dioxyde de soufre. Donc, commençons nos calculs.
La première étape consiste à déterminer la masse molaire du SO2. Dans le tableau périodique, nous trouvons 32,06 comme masse molaire de soufre et 15,999 comme masse molaire de l’oxygène. Mais comme il y a deux atomes d’oxygène, nous multiplions 15,999 par deux. Nous obtenons 64,058 grammes par mole. Pour ce calcul, on ne nous demande pas de donner une réponse avec un certain nombre de chiffres significatifs. Gardons alors pour l’instant les trois chiffres après la virgule.
L’étape suivante consiste à déterminer le nombre de moles de SO2. Si on prend la masse donnée et qu’on la divise par la masse molaire calculée, on trouve 0,062 mole de dioxyde de soufre. Nous savons, grâce à notre équation équilibrée, qu’une mole de soufre produit une mole de SO2. Nous pouvons maintenant mettre en relation les moles de SO2 que nous venons de calculer, 0,062, et les moles de soufre nécessaires. Et nous voyons que c’est le même nombre de moles. Nous avons besoin de 0,062 mole de soufre pour produire 0,062 mole de dioxyde de soufre.
Convertissons maintenant cette quantité de soufre en une masse en grammes. Nous utiliserons la même équation que précédemment, mais cette fois réarrangée pour que la masse soit le sujet de la formule. Faisons un peu de place pour effectuer ce calcul. Pour le nombre de moles, nous pouvons entrer la quantité de soufre que nous venons de calculer. Et nous savons que la masse molaire du soufre est de 32,06 grammes par mole. Nous obtenons une masse de soufre de 1,98772 grammes, et j’ai choisi ici de mettre deux chiffres après la virgule. En arrondissant à deux décimales près, on obtient 1,99 grammes. Au final, la masse de soufre nécessaire pour produire quatre grammes de dioxyde de soufre est de 1,99 grammes.
