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Combustion de l'éthanol et du méthanol

Posté par
Peyton483
29-10-09 à 13:15

Bonjour,

Je suis vraiment vraiment désolé, je crois que je suis entrain de faire du multi-post ce qui est interdit mais j'ai une question très importante à propos d'un même exercice et comme le topic le concernant est "répondu", personne ne s'y aventure finalement...
Voici l'énoncé de l'exercice :

Les combustions de l'éthanol, C2H6O et du méthanol, CH4O, dans le dioxygène de l'air produisent de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone.

1. Ecrire chacune de ces équations de combustion

2. Un réchaud à "alcool" contient 30 mL "d'alcool dénaturé" formé d'un mélange de 95% en masse d'éthanol et de 5,0% en masse de méthanol. Calculer les quantités de matière de chacune de ces espèces chimiques.

3. Calculer la quantité de dioxygène nécessaire à la combustion de 30 mL d'alcool dénaturé. En déduire le volume d'air (20% O2 et 80% N2) correspondant.

Données : masse volumique de l'alcool dénaturé : 0,79 g/mL
          volume molaire gazeux dans les conditions de l'expérience : Vm= 25 L/mol






J'ai su répondre à la questions 1 :

combustion de l'éthanol : C2H6O + 3O2 = 3H2O + 2CO2
combustion du méthanol : 2CH4O + 3O2 = 4H2O + 2CO2

Et j'ai aussi répondu à la question 2 :

n(éthanol)= 0,50 mol
n(méthanol)= 0,037 mol

Cependant, je n'arrive pas à répondre à la question 3.
J'ai donc lu les réponses apportées dans l'autre topic mais certaines remarques me laissent sceptiques : en effet, on a proposé d'utiliser la formule n=V/Vm avec l'alcool dénaturé mais cette formule ne s'applique pas seulement aux gaz ?? Et je ne comprends pas comment l'on peut trouver directement le volume de dioxygène à partir de cette formule en utilisant la quantité d'alcool dénaturé (c'est écrit : V(O2)=n(alcool)*Vm donc V(O2)=0,525*25=13,1 L). Normalement, pour pouvoir appliquer cette formule et obtenir le volume de O2, il ne faudrait pas utiliser la quantité de O2 ?

J'ai donc essayer de faire un tableau d'avancement mais je pense que ça ne mène finalement à rien puisqu'on ne peut ni déterminer l'avancement maximale et donc ni la quantité de dioxygène.
Avez vous des idées ?

Je supprimerai mon topic juste après si c'est nécessaire

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 29-10-09 à 15:23

Salut!

Où est ton autre topic?

Posté par
gbm Webmaster
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 29-10-09 à 15:23

Salut,

1. combustion de l'éthanol : ok
combustion du méthanol : C'est CH4 et non CH4O ...

2. Une application numérique sans expression littérale expliquée, c'est zéro ...

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 29-10-09 à 15:57

Y'a MP ou pas?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 29-10-09 à 16:05

As-tu levé le verrou de la fiche? Il m'est impossible de la modifier. J'ai dc regardé les fiches en relecture en attendant. Je sors

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 29-10-09 à 17:21

Alors l'autre topic porte exactement le même nom que celui-ci mais je ne l'ai pas créé (topic de plancton).
Pour le méthanol, le livre précise bien CH4O.

Pour la deuxième question, je n'ai pas réécrit l'application numérique pcq une méthode avait été détaillé dans l'autre topic.
Voici ma méthode :

qté d'éthanol :


n(éth)=m(eth)/M(eth)=(P(eth)*m(alcool))/M(eth)=(P(eth)*µ(alcool)*V(alcool))/M(eth)

donc n(eth)=(0,95*0,79*30)/46,0=0,50 mol

qté de méthanol :

Même raisonnement que pour la qté d'éthanol :
n(meth)=(P(meth)*µ(alcool)*V(alcool))/M(meth)
n(meth)=(0,05*0,79*30)/32,0=0,037 mol

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 29-10-09 à 19:42

Oki d'accord

1) ok

2) d'accord

3) Tu peux tenter le tableau d'avancement si tu n'avais pas compris l'autre

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 29-10-09 à 21:17

J'ai déjà essayé de faire un tableau d'avancement mais le problème c'est que vu qu'on ne connaît pas la quantité finale de O2, on ne peut pas déterminer l'avancement maximal et inversement, non ?
Et, pour faire le tableau d'avancement, on utilise chaque équation séparément ou on les regroupe pour avoir une seule équation chimique ?
Par contre, est-ce que vous pourriez m'expliquer l'autre méthode? Cette dernière est fausse ou c'est moi qui ne comprends pas ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 29-10-09 à 23:50

3) Tu fais 2 tableaux d'avancements, un par alcool, pour calculer la quantité de O2 nécessaire.
Peut importe la quantité finale en O2, on ne te demande pas la quantité finale des produits
Tu poses n la quantité de O2 et tu regardes quelle quantité tu dois avoir pour que la réaction soit totale en tenant compte des coefficients stœchiométriques...

Ok?

Posté par
gbm Webmaster
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 30-10-09 à 08:51

A Amandine :

je ne comprends pas. J'ai débloqué la fiche pourtant... Je suis allé vérifier et il me demande bien de "poser un verrou".

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 30-10-09 à 10:16

Donc en fait j'utilise les proportions stoechiométriques ?
Voilà ce que j'ai fait :

-Avec l'éthanol :

d'après les proportions stoechiométriques : n(C2H6O)=n(O2)/3
                                            n(O2)=3n(C2H6O)
                                            n(O2)=3*0,50=1,5 mol
- Avec le méthanol :

d'après les proportions stoechiométriques : n(CH4O)/2=n(O2)/3
                                            n(O2)=3/2 n(CH4O)
                                            n(O2)=3/2 * 0,037= 0,056 mol

Donc n(O2)=1,5 + 0,056= 1,556 mol


Mais on ne devrait pas utiliser quelque part le volume d'alcool dénaturé à "brûler" c'est-à-dire 30 mL ?

Ensuite, quand je calcule le volume de O2 (en utilisant n=V/Vm donc V=n*Vm=1,556*25) je trouve 39 L, et quand j'en déduis le volume d'air correspond, j'obtiens 195 L (V(O2)=20/100 V(air) donc V(air)=100/20*V(O2)=100/20 *39=195 L). Ca me paraît beaucoup, non ?

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 01-11-09 à 20:04

Est-ce que c'est bon ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 02-11-09 à 00:25

Citation :
Donc n(O2)=1,5 + 0,056= 1,556 mol

tu le sors d'où ça?

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 16:31

J'ai additionné les quantités de O2 que j'avais trouvé précedemment en utilisant les proportions stoechiométriques pour chaque équation. Je ne sais pas si l'on peut.
Est-ce que le raisonnement est bon ? Cela n'est-il pas bizarre que l'on n'utilise pas le volume d'alcool de 30mL ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 18:00

Parfois tu as des données qui ne servent à rien. Après ton raisonnement me semble bizarre, tu n'as pa svraiment le droit de faire ça

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 18:36

Oui, mon raisonnnent me semble également bizarre...
Vous m'aviez conseillé plus tôt de faire un tableau d'avancement ( "3) Tu fais 2 tableaux d'avancements, un par alcool, pour calculer la quantité de O2 nécessaire.") mais je ne vois pas comment je peux trouver la quantité d'O2 à partir du tableau !!?

Le raisonnement que vous aviez établie au départ avec plancton (en utilisant n=V/Vm), il est juste d'après vous ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 18:38

Oui, rien ne mentionne que l'alcool dénaturé soit liquide, on ne peut faire plus si l'énoncé n'est pas clair.

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 18:46

D'accord, donc vous avez basé votre raisonnement sur l'alcool dénaturé gazeux !! Donc, selon vous, l'éthanol et le méthanol st aussi à l'état gazeux ?
D'accord, je comprends mieux maintenant !
Effectivement, c'est plus simple comme ça.

Mais d'un autre côté, il me semble que vous aviez marqué que n(O2)=V(alcool)/Vm. Or ce ne devrait pas être n(O2)=V(O2)/Vm ??

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 18:48

T'es sûr? A ce moment-là c'est une bêtise

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 18:58

Attendez, voilà la réponse de Plancton que vous aviez approuvée :

" merci shadowmiko, j'ai trouvé les résultat avec n=V/Vm  
Ca fait: n alcool dénat.=4,89.10-1+3.75.10-2=5,24.10-1 mol
5,24.10-1=V/25
V=5,24.10-1*25=1,31L d'oxygène
Ds 1L d'air il y a 0,2L d'O2 et 0,8L de N2 "

Alors non je me suis trompée. Mais est-ce que l'on peut faire V(O2)=n(alcool)*Vm ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 19:04

Non puisqu'il ne s'agit pas de la même espèce, à moins qu'il y ai une équivalence ce qui n'est pas le cas ici

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 03-11-09 à 19:05

Donc le raisonnement de Plancton est faux ?

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 10:00

Sinon, je ne vois quelle autre méthode je pourrais utiliser...
D'un côté, utiliser les proportions stoechiométriques, ça me paraît plutôt logique non ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 17:32

Oui c'est effectivement logique

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 17:36

Mais je suis bête ou quoi

Si j'étais en face de toi je te donnerai l'autorisation de me taper

Tu as donc 95% de C2H6O et 5% de CH4O.
Ceci réagit avec du dioxygène. Donc:
0,95*C2H6O + 0,05CH4O + O2 ---> ...

Tu pondères cette équation (tu peux faire avec 95 et 5 aussi) et tu établis le tableau correspondant

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 18:27

Euuh ...
D'accord mais pq multiplier par 0,95 et 0,05 ? Oui ce st les pourcentages massiques mais ne peut on pas avoir l'équation suivante en additionnant l'équation de l'éthanol et du méthanol :

C2H6O + 2CH4O + 6O2 = 7H2O + 4CO2     ?

Et en fait, si on utilise ton équation avec les pourcentages massiques, c'est très compliqué pour équilibrer !!!
Ensuite, est-ce que j'ai besoin de faire un tableau d'avancement ? Il faut mieux utiliser directement les proportions stoechiométriques une fois l'équation équilibrée, non ?

Comme mon exercice est pour demain (et oui les vacances passent vite !!), j'avais recopié la première méthode en utilisant les proportions stoechiométriques pour chaque équation et en additionnant les quantités de O2 trouvées. Tu penses que c'est faux ?

Sinon en fait je ne comprends pas bien cmt peut obtenir l'équation chimique avec les pourcentages massiques

Bon je vais qd mm essayer d'équilibrer l'équation chimique

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 18:32

Oui mais ds l'alcool dénaturé ils ne sont pas présents dans les mêmes proportions

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 18:32

Tu peux utiliser ces proportions plus tard que ds l'équation si tu veux

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 18:37

Bon je trouve ça mais c'est rès très très bizarre et il y a sûrement des erreurs ... :

0,95C2H6O + 0,05CH4O + 2,93O2 = 2,95H2O + 1,95CO2

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 18:49

Non c'est très bien équilibré

Tu pouvais aussi utiliser les coeff plus tard mais là c'est fait

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 04-11-09 à 18:59

D'accord mais alors maintenant j'utilise les proportions stoechiométriques ?

Sauf que si j'utilise les proportions stoechiométriques, j'ai :

n(C2H60)/0,95=n(CH4O)/0,05=n(O2)/2,93

et n(C2H60)/0,95=0,49/0,95=0,52  alors que n(CH4O)/0,05=0,037/0,05=0,74

Donc ce n'est pas égal !!
  

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 05-11-09 à 11:27

Prtant c'est bien équilibré... Pourquoi as-tu fait ça?
Maintenant il suffit de faire un tableau d'avancement classique.
Dans 30 mL d'alcool dénaturé tu as 95%, soit 28,5 mL d'éthanol et 5% soit 1,5 mL de méthanol

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 05-11-09 à 12:07

Oui mais à quoi ça m'avance de trouver les volumes d'éthanol et de méthanol ? Pcq si je n'ai pas le volume, la masse ou la quantité de dioxygène je ne peux rien faire avec un tableau d'avancement, non ? A moins que j'utilise les proportions stoechiométriques ( n(a)/A = n(b)/B )...

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 05-11-09 à 12:26

Tu as calculé les quantités de matière dans la question 2). Tu utilises les données que l'on te fournit pr les questions 2) et 3)

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 06-11-09 à 13:19

Oui, les quantités de matière en éthanol et en méthanol.
Je suis désolée mais j'ai du mal à comprendre le raisonnement que tu proposes
Comme j'ai rendu mon devoir hier, je posterai plus tard le raisonnement de ma prof

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 06-11-09 à 16:59

Comme tu veux. Je te posterai une correction plus tard. Pour l'heure j'ai terminé de trier les nouveaux topics donc je vais continuer la relecture des fiches

Posté par
Peyton483
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 06-11-09 à 18:24

D'ac !!
En tout cas, merci beaucoup pour ton aide !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Combustion de l'éthanol et du méthanol 06-11-09 à 18:46

Je t'en prie, désolée de ne pas avoir été très efficace (cette semaine...)



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