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alcane

Posté par
-Romane-
20-03-10 à 20:32

Bonsoir, je ne comprends pas la première question de cet exercice, du coup je ne peux pas faire la suite, pourriez vous m'aider? Le voilà:
Au cours de la combustion complète d'un alcane dans le volume nécessaire de dioxygène, on récupère m1=13,2g de dioxyde de carbone et m2=7,2 g d'eau.
a)Ecrire et équilibrer l'équation de combustion complète d'un alcane non cyclique
b)Calculer les quantités de matières de dioxyde de carbone et d'eau obtenues
c)Dresser un tableau d'avancement, en notant n0 la quantité de matière initiale d'alcane
d)En utilisant toutes les informations, déterminer l'alcane et donner son nom
__________________________________
a)? + O2(g) CO2(g)+ H2O(l) sauf qu'on ne connait pas l'alcane "?" alors comment équilibrer?

merci d'avance

Posté par
Marc35
re : alcane 20-03-10 à 21:36

Bonsoir,
L'alcane, on peut l'appeler CxHy

Posté par
lulu3324
re : alcane 20-03-10 à 21:43

Bonjour

a) un alcane non cyclique s'écrit CnHm.
  L'équation de la réaction de combustion s'écrit donc (je t'aide un peu): CnHm + bO2 = nCO2 + dH2O
  a toi de trouver b et d

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 10:21

je choisis le notation CnHm même si je pense que n pourrait être confondu avec une quantité de matière mais bon, d'ailleurs, pourquoi mets tu n à deux endroits?
Je dirais : CnHm + 1O2 = nCO2 + 2H2O
donc b=1 et d=2
et m et les n? on peut pas deviner..

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 11:14

En fait comme l'alcane est non cyclique il est de la forme CnH2n+2
et si on écrit les coefficients stoechiométriques en fonction de n ça donne:
CnH2n+2 + 4nO2 = nCO2 + 2nH2O
conformez vous?

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 11:18

Je propose une autre solution :

CnH2n+2 + (3n+1)O2 = nCO2 + (n+1)H2O
c'est mieux je pense

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 11:22

ha non, au niveau des O ça ne va pas, mais j'arrive à un truc fou:
CnH2n+2 + ((3n+1)/2)O2 = nCO2 + (n+1)H2O

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 11:32

Bonjour,

C'est ça.

Tu trouveras peut-être des informations par ici : Chimie organique.

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 11:39

Le problème c'est que ne connaissant pas n, alors comment résoudre la question 2?
Surtout que quelles sont les expressions des quantités de matières du CO2 et de l'H20 obtenues?
n*n(O2) et (n+1)*n(H2O)?
les masses molaires sont M(O2)=44,0 g/mol et M(H20)=18,0g/mol...

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 11:46

C'est normal que tu connaisses pas n, c'est l'inconnue ! Tu dois le déterminer.

Tu connais les masses obtenues des produits, tu peux donc calculer les quantités de matières obtenues des produits.

Et en réalisant un tableau d'avancement, tu vois que ces quantités de matière dépendent de n et de l'avancement maximal.

a) Fait.
b) Pas compliqué en appliquant la formule n=m/M.
c) Exprime les quantités de matières des produits obtenues à l'étal final en fonction de n et de n0.
d) Fais le rapport n(C02)/n(H20). n0 va se simplifier et tu pourras déterminer la valeur de n puisque toutes les données nécessaires sont connues.

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 11:49

b) n(CO2)=m1/M(CO2) et n(H2O)=m2/M(H2O)

c) n(CO2)=n*n0 et n(H2O)=(n+1)n0

d) n(CO2)/n(H2O)=n/(n+1) d'où n=...

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 11:49

Il doit surement falloir déterminer l'avancement maximal:
soit nCnH2n+2 - x= 0 donc nCnH2n+2 =x
ou
nO2 - ((3n+1)/2)x=0
donc x= nO2*2/(3n+1)

mais ne connaissant pas les deux quantités de matières initiales, on ne peut pas dire quel est le plus petit des x, donc dire quel est l'avancement maximal

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 11:52

Citation :
Il doit surement falloir déterminer l'avancement maximal:


Pour la question c oui, pour la question b non.

Citation :
mais ne connaissant pas les deux quantités de matières initiales, on ne peut pas dire quel est le plus petit des x, donc dire quel est l'avancement maximal


L'alcane est le réactif limitant parce que le dioxygène est en excès :
Citation :
dans le volume nécessaire de dioxygène
.

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 12:02

a) 3$ C_nH_{2n+2}+\frac{3n+1}{2}O_2 \mapsto nCO_2+(n+1)H_2O.

b) 3$ n(CO_2)=\frac{m_1}{M(CO2)}=\frac{13,2}{44,0}=0,300 mol et 3$ n(H_2O)=\frac{m_2}{M(H_2O)}=\frac{7,2}{18}=0,40 mol

c) 3$ n(CO_2)=nn_0 et 3$ n(H_2O)=(n+1)n_0

d) 3$ \frac{n(CO_2)}{n(H_2O)}=\frac{n}{n+1} d'où 3$ n=\frac{n(CO_2)}{n(H_2O)-n(CO_2)}=\frac{0,300}{0,40-0,300}=3. L'alcane recherché est donc le propane de formule brute 3$ C_3H_8.

Sauf erreur...

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 12:07

Donc le fait que ça soit écrit "dans le volume de O2 nécessaire" prouve que c'est n0 l'avancement maximal? c'est pas le plus explicite qu'on puisse faire pour moi
a)Ok
b)Je trouve n(C02)=3,00.10-1 mol obtenues et n(H2O)=4,0.10-1 obtnues.
c)

alcane

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 12:12

Citation :
Donc le fait que ça soit écrit "dans le volume de O2 nécessaire" prouve que c'est n0 l'avancement maximal? c'est pas le plus explicite qu'on puisse faire pour moi


Si on te dit qu'il y a un volume de dioxygène nécessaire, ça veut juste dire qu'il y en aura suffisamment pour consommer tout l'alcane. Donc c'est équivalent à dire que l'alcane est le réactif par défaut alors que le dioxygène est le réactif en excès...

Citation :
b)Je trouve n(C02)=3,00.10-1 mol obtenues et n(H2O)=4,0.10-1  obtnues.


Oui, cf : mes messages précédents.

Citation :
c)


Ton tableau d'avancement n'est pas complet : il faut une ligne pour l'état initial (n0, /, 0, 0) et une ligne pour l'état final (0, /, nn0, (n+1)n0).

Pour la colonne du dioxygène, indique seulement "en excès".

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 12:14

ma première ligne est la ligne de l'état initial et la deuxième ligne est la ligne de l'état final, pourquoi ce n'est pas correct?

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 12:16

Je n'ai rien dit alors : je ne l'avais tout simplement pas vu.

Donc ok pour le tableau d'avancement, sauf que personnellement j'indiquerai "en excès" dans la colonne du dioxygène.

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 12:18

Dac. C'est vrai que j'avais oublié de préciser à quoi correspond chaque colonne
d) Je ne comprends pas pourquoi tu fais le quotient des deux quantités de matières trouvées, peux tu m'expliquer?
merci à toi

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 12:18

chaque ligne*

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 12:21

Citation :
d) Je ne comprends pas pourquoi tu fais le quotient des deux quantités de matières trouvées, peux tu m'expliquer?


Tout simplement parce que n0 est inconnue, il faut donc bien s'en débarrasser !

Soit tu exprimes n0 en fonction des données connues dans l'une des deux expressions que tu injectes dans l'autre expression pour en déduire n, soit tu fais le rapport comme je l'ai indiqué.

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 12:42

je ne comprends pas ton calcul à la d) n=n(CO2)*(n+1)/(n(H2O) non?
pourquoi tu écris n= n(CO2)/(n(H2O)-n(CO2))?

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 12:47

Ce ne sont que des maths...

Fais le rapport n(C02)/n(H20), puis fais un produit en croix, ensuite factorise par n puis déduis-en l'expression de n.

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 13:00

je ne vois pas comment tu factorises par n..

Posté par
masterrr
re : alcane 21-03-10 à 15:10

Rhooo, le produit en croix et la factorisation ça se voit au collège ça

3$ \frac{n(CO_2)}{n(H_2O)}=\frac{n}{n+1} d'où 3$ (n+1)\times n(CO_2)=n\times n(H_2O) (produit en croix) soit 3$ n\times n(CO_2)+n(CO_2)=n\times n(H_2O) (développement) puis 3$ n\times n(CO_2)+n(CO_2)-n\times n(H_2O)=0 (passage à gauche de l'égalité) donc 3$ n(n(CO_2)-n(H_2O))+n(CO_2)=0 (factorisation) d'où 3$ n(n(CO_2)-n(H_2O))=-n(CO_2) (passage à droite de l'égalité) soit, finalement, 3$ n=-\frac{n(CO_2))}{n(CO_2)-n(H_2O)}=\frac{n(CO_2}{n(H_2O)-n(CO_2)} (j'ai distribué le signe moins au dénominateur).

Ça ne peut pas être PLUS détaillé !

Posté par
-Romane-
re : alcane 21-03-10 à 15:34

Très détaillé, parfait ! J'ai compris
Merci beaucoup
Si tu as l'envie et le temps j'ai un exo de physique sur lequel je planche aussi : https://www.ilephysique.net/sujet-magnetisme-238332.html



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