Question 4
Énoncé
Rares sont les composés des gaz rares. L'un d'eux, XeF4 (tetrafluorure de xénon) se décompose en solution aqueuse pour donner le trioxyde de xénon solide, le xénon, le dioxygène et l'acide fluorhydrique :
XeF4 (aq) + 2 H2O (l) = ? XeO3 (s) + 2/3 Xe (g) + ? O2 (g) + 4 HF (aq) (1)
Le trioxyde de xénon formé est un explosif dangereux qui se décompose selon la réaction 2 :
XeO3 (s) = Xe (g) + ? O2 (g) (2)
Écrire, en utilisant l'écriture algébrique, l'équation-bilan (3) correspondant à la somme des réactions (1) et (2). Conserver la valeur - 1 pour le coefficient stœchiométrique du tetrafluorure de xénon, et écrire dans la fenêtre la valeur du coefficient stœchiométrique du dioxygène dans (3).
Aide simple :
Ces points d'interrogation ne devraient-ils pas être remplacés ?
Rappel de cours :
La combinaison linéaire des réactions 1 et 2 doit aboutir à la disparition du trioxyde de xénon. Pour cela on multiplie les coefficients stœchiométriques de (1) par un nombre (A par exemple), ceux de (2) par un autre nombre (B), les nombres A et B étant choisis de telle sorte que les valeurs absolues des coefficients stœchiométriques du trioxyde de xénon des réactions 1 et 2 soient égales.
Résultat
Correction
Explications
On commence par déterminer les valeurs manquantes des coefficients stœchiométriques des réactions 1 et 2 :
XeF4 (aq) + 2 H2O (l) = 1/3 XeO3 (s) + 2/3 Xe (g) + 1/2 O2 (g) + 4 HF (aq) (1)
XeO3 (s) = Xe (g) + 3/2 O2 (g) (2)
Pour faire apparaître la même valeur absolue des coefficients stœchiométriques de XeO3 dans les réactions 1 et 2, on multiplie par 1/3 les coefficients stœchiométriques de (2) :
1/3 XeO3 (s) = 1/3 Xe (g) + 1/2 O2 (g) (3)
En additionnant (1) et (3), on obtient :
XeF4 (aq) + 2 H2O (l) = Xe (g) + O2 (g) + 4 HF (aq)
Soit, en utilisant l'écriture algébrique :
0 = Xe (g) + O2 (g) + 4 HF (aq) - XeF4 (aq) - 2 H2O (l)
D'où la valeur 1 pour le coefficient stœchiométrique du dioxygène.