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Combustion

Posté par
Devoirs33
11-02-22 à 16:56

Bonjour à tous,

J'aimerai de l'aide concernant un exercice sur la combustion de la paraffine s'il vous plaît. Merci à tous pour vos éventuelles aides.

La paraffine étant un hydro-carbure ayant pour formule C25H52.

1) Déterminer sa famille organique à laquelle elle appartient et justifier.
2) Commenter l'état physique de cette dernière à la température optimale/ ambiante.
3) La paraffine s'associe lorsqu'elle est à l'état gazeux avec le O2 de l'air.
Déduisez la T° de la flamme.

4) Trouver l'équation de la combustion complète du paraffine dans le O2 de l'air. Sachant que cette combustion permet la formation du CO2 + H2O
5) A l'aide d'un tableau d'avancement, trouver meau et mCO2 produites durant la combustion d'un kilogramme de paraffine.
Voici les données :
CombustionCombustion
Lparaffine ( fusion puis vaporisation ) : 1 420 kJ.kg^-1


Ce que j'ai fait :

1) Je suppose qu'elle appartient à la famille des alcanes car la paraffine est seulement composée de carbones et d'hydrogènes.
2) La paraffine en fusion est à 36 °C alors qu'en ébullition, elle est à 345 °C.
Mais en température ambiante, nous n'avions pas sa valeur, donc comment sommes-nous censés le savoir ?
3) La température de la flamme est donc élevée étant donné que la température de la paraffine au moment de l'ébullition est élevée également.
4) C25 + H52  + 32 O2 ------>  25 CO2 + 26 H2O
5) Je ne l'ai pas encore effectué

Merci à tous.

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 10:33

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 10:43

Bonjour,
Question 1 :
C25H52 est bien un alcane, mais ton explication montre seulement que c'est un hydrocarbure.
Il te faut rechercher une vraie justification à partir de la formule générale des alcanes.

Question 2 :
Température ambiante  :    Voir ici --->

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 10:52

Merci beaucoup pour votre réponse.

1) La paraffine est un alcane car premièrement c'est un hydrocarbure.  Sa chaîne carbonée est acyclique , ainsi les atomes de carbone sont liés à 4 autres atomes par des liaisons simples.

2) Une température ambiante correspond à une valeur de 25 °C à une pression de 1 atm. A température ambiante, la paraffine est solide car lorsque la paraffine atteint 36 ° C, la paraffine est en fusion.

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 11:19


Question1 :

Citation :
La paraffine est un alcane car premièrement c'est un hydrocarbure.

Tu as l'air de penser que tous les hydrocarbures sont des alcanes ce qui est faux.
Exemple ( parmi des milliers d'autres ) :
C2H4 est bien un hydrocarbure car formé par les éléments C et H uniquement. Pourtant ce n'est pas un alcane.


Tu as demandé de l'aide, mais tu n'utilises pas celle qui t'est proposée. Ou est l'intérêt ?
Je vais donc me répéter :
Il te faut rechercher une vraie justification à partir de la formule générale des alcanes.


Question2 :   D'accord avec toi.

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 11:35

Merci pour la question 2.

1) La formule générale des alcanes est CnH2n+2

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 11:38

Exact !
C25H52 est il de la forme CnH2n+2  ?

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 11:46

C25H52 est bien de la forme CnH2n+2 car

il y a 25 carbones et 2 * 25 + 2 = 52 hydrogènes.

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 11:59

Qu'en pensez-vous de la réponse donnée à la question 3 ?

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 12:07

C'est exact. On en déduit que C25H52 est un alcane.
A contrario C2H4 est un hydrocarbure mais comme :
(2*2) + 2 n'est pas égal à 4 on en déduit que ce n'est pas un alcane.
Définition possible :
Un alcane est un hydrocarbure acyclique ( sans cycle ) de formule générale CnH2n+2

Question 3 : Désolé, mais je ne sais pas répondre à cette question.

Question 4 :
Ton équation est fausse car :
a) La formule de la paraffine est C25H52 et pas C25 + H52
b) Ton équation n'est pas équilibrée correctement.

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 12:14

Merci pour les explications.

Pour la question 3, on me demande les éventuelles déductions possibles concernant la température de la flamme.

Donc j'émets des hypothèses malgré que ce soit faux.

Question 4 :

C25H52 + 38 O2 ------> 25 CO2 + 26 H2O

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 12:32

3) Je suppose que la température de la flamme est donc élevée étant donné que le pouvoir calorifique ( l'énergie dégagé lorsqu'un combustible brûle) de la paraffine est élevée, soit 46,0 MJ.kg^-1 .

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 13:04

Question 3 :
Je suis incompétent

Question 4 :
OK

Question 5 :
Je te laisse établir ton tableau d'avancement

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 13:21

Question 4 : J'ai du mal à établir mon tableau d'avancement.  Je n'ai pas la quantité de matière initiale.
En revanche, j'ai la masse molaire et n = m / M

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 13:57

La quantité de matière initiale " n " en paraffine s'obtient à partir de la masse " m " et de la masse molaire " M " de ce composé.

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 14:17

D'accord merci beaucoup.

Je viens de me rendre compte que la masse de la paraffine est évoque : mparaf = 0,3 g

M(paraffine) = 352,0 g.mol-1

n(paraffine) = m ( paraffine ) / M(paraffine)
n(paraffine) = 0,3 / 352,0 = 8,52.10-4 mol ?

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 14:18

est évoquée* Désolée pour la faute

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 15:23

Pourquoi 0,3g ?
Je lis dans l'énoncé :

5) A l'aide d'un tableau d'avancement, trouver meau et mCO2 produites durant la combustion d'un kilogramme de paraffine.

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 15:27

0,3 g car j'avais fait un TP dans lequel je relève la valeur 0,3 g.
Dois-je utiliser 0,3g où 1 kg ?

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 15:35

M(paraffine) = 352,0 g.mol-1

n(paraffine) = m ( paraffine ) / M(paraffine)
n(paraffine) = 1 000 / 352,0 = 2,840 mol ?

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 15:48

Qu'est ce que ton TP vient faire là ?
L'énoncé indique 1kg soit 1000g
Donc en effet 1000 / 352 = 2,841 mol de paraffine à l'état initial

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 15:59

Ce sont des questions issus d'un TP donc je croyais que les valeurs obtenus de ce TP intervienne dans le tableau d'avancement.
Voici ce que j'ai pu obtenir : Combustion

° nf ( paraffine ) = 2,840 - xmax = 0
xmax = 2,840 mol

° n(O2) = 2,840 - 38 xmax
=2,840 / 38 = 0,074 mol
xmax = 0,074 mol

Est-ce cela ?

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 16:16

Quand on fait réagir la paraffine le dioxygène utilisé est puisé dans l'air. Ce dioxygène est en large excès à l'état initial.

Je te propose le tableau d'avancement ci dessous.
Je n'ai pas indiqué le ligne " En cours " car elle ne sert pas pour cet exercice.


 \\ \large 
 \\ \begin{array}{l|ccccccc}&C_{25}H_{52}&+&38~O_2& \rightarrow &25~CO_2&+&26~H_2O\\\hline Etat\;initial\;(mol)&n_{Paraffine}&&Exc \grave{e}s&&0&&0\\\hline Etat\;final\;(mol)& n_{Paraffine}-x_{max}&& Exc \grave{e}s&& 25~x_{max}&& 26~x_{max}\\\hline\end{array}
 \\

A l'état initial n(paraffine) = 2,841 mol
A l'état final n'(paraffine) = 0  ( Toute la parraffine a réagi )

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 16:19

d'accord, mais que vaut xmax ?

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 16:34

Ouvre les yeux ! ! !

Dans ce qui suit nParaffine désigne la quantité initiale de paraffine donc 2,841 mol

A l'état final le tableau indique pour la paraffine : nfinal  = nParaffine - xmax

Toujours à l'état final il ne reste plus de paraffine donc xmax = ......

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 16:36

xmax = 2,841 mol  

Ceci est donc faux :

n(O2) = 2,840 - 38 xmax
=2,840 / 38 = 0,074 mol
xmax = 0,074 mol


Merci de m'avoir aidée.

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 16:51

Bien sûr que c'est faux !
La quantité initiale de dioxygène est illimitée car puisée dans l'air.
La quantité finale de dioxygène est également illimitée même si elle a diminué un peu.
On n'utilisera pas le dioxygène pour répondre à cette question.

Le raisonnement se fait sur la paraffine :
A l'état initial on a ....................  mol de paraffine
A l'état final on a    .....................  mol de paraffine

Le tableau indique que pour la paraffine : nfinal =  n initial - xmax
Donc  xmax = ..............  mol

Posté par
Devoirs33
re : Combustion 12-02-22 à 17:03

xmax = 2,841 mol

Posté par
odbugt1
re : Combustion 12-02-22 à 17:50

C'est exact.



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