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Composition du mélange

Posté par
Souleymane1
26-11-22 à 21:16

Salut à tous, j'ai un exercice que j'ai besoin d'explication, merci.
                             Exercice
Dans un eudiomètre, on met un mélange de 40mL de méthane et de propane ainsi que du dioxygène en excès.
Après passage de l'étincelle et retour au condition normale de température et de pression (CNTP), il reste dans l'eudiomètre un volume de gaz dont 100mL sont absorbables par la potasse.
1) Déterminer la composition du mélange initial (en volume) en méthane et en propane.
2) Déterminer le volume minimal de dioxygène que l'on doit introduire dans l'eudiomètre pour que tout le mélange d'hydrocarbure soit consommé.

Posté par
Souleymane1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 08:42

Salut, ce que je ne comprend pas c'est comment déterminer le volume minimal de dioxygène.
Pour la question 1) j'écris l'équation bilan
CH4+C3H8+(3n+1)/2O2---->nCO2+(n+1)H2O
Et on fait le bilan molaire

Posté par
odbugt1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 10:35

Question 1 :
Que représente " n " dans ton équation bilan ?
Quelle réponse obtient tu pour cette question ?

Posté par
odbugt1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 10:47

Désolé pour les oublis et pour mon orthographe.
Je reprends :

Bonjour,
Question 1 :
Que représente " n " dans ton équation bilan ?
As tu remarqué qu'elle n'est pas équilibrée ?
Quelle réponse obtiens tu pour cette question ?
  

Posté par
Souleymane1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 14:59

Oui bonjour, dans l'équation n représente le nombre de carbone, ici ce que je savoir est ce qu'on additionne le nombre de carbone du méthane avec celui du propane?

Posté par
Souleymane1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 15:12

Voici l'équation équilibrée
CH4+C3H8+(13/2)O2----->4CO2+5H2O
Je ne sais pas comment faire maintenant pour trouver le volume du méthane et du propane

Posté par
odbugt1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 17:13

Non, elle n'est pas équilibrée en éléments hydrogène.

En fait, il faut distinguer deux combustions distinctes, celle du méthane et celle du propane.
Il faut donc écrire deux équations bilan et faire un bilan volumique ( plutôt qu'un bilan molaire ) des composés gazeux consommés et produits.

Rappel : Les volumes des composés gazeux consommés et ceux des gaz  produits sont proportionnels aux coefficients stœchiométriques.

Question 1 :
On notera par exemple :
V1 le volume initial de CH4
V2 le volume initial de C3H8
et à l'aide des données de l'énoncé on calculera les valeurs de V1 et de V2

Posté par
Souleymane1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 18:18

Je dois faire comment pour calculer V1 et V2
Voici les équations
CH4+2O2---->CO2+2H2O
C3H8+5O2--->3CO2+4H2O

Posté par
odbugt1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 18:26

OK pour tes équations bilan.
Avant même d'écrire ces équations bilan et en te servant uniquement des données de l'énoncé tu peux obtenir une relation entre V1 et V2
Quelle est cette relation ?

Posté par
Souleymane1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 20:02

On peut avoir
V1+V2= 40mL

Posté par
Souleymane1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 20:04

Quelles sont les autres relations? Pour trouver le volume de méthane et de propane

Posté par
odbugt1
re : Composition du mélange 27-11-22 à 21:28

Une seule autre relation entre V1 et V2 suffit.
Le gaz absorbé par la potasse est le dioxyde de carbone.
En utilisant les équations bilan, exprimer le volume de total de CO2 produit par les réactions en fonction de V1 et de V2
On obtient ainsi une deuxième relation entre V1 et V2 et on accède ainsi à la composition du mélange.

Posté par
Souleymane1
re : Composition du mélange 28-11-22 à 09:06

Salut je ne trouve pas autre relation et j'ai besoin d'explication pour trouver le volume du méthane et du propane à travers les équations.

Posté par
odbugt1
re : Composition du mélange 28-11-22 à 11:36

Comme déjà indiqué (27-11-22 à 17:13) :
Les volumes des composés gazeux consommés et ceux des gaz  produits sont proportionnels aux coefficients stœchiométriques.

Appliquons cette propriété à la combustion du méthane :
CH4 (g) + 2O2(g) ----> CO2(g) + 2H2O(l)
Le dioxygène est en excès donc le volume V1 de méthane est entièrement consommé.
Le méthane et le dioxyde de carbone ont le même coefficient stoechiométrique donc le volume formé de CO2 est égal au  volume consommé de méthane.
On en déduit que la combustion du volume V1 de méthane produit le même  volume V1 de dioxyde de carbone.

Il te faut reproduire maintenant ce type de raisonnement sur la combustion du propane et en déduire le volume de dioxyde de carbone produit par cette combustion.

Cela fait, je te laisse terminer et si tu le juges utile poster tes calculs et ton résultat.

Posté par
Souleymane1
re : Composition du mélange 29-11-22 à 14:56

Salut merci pour l'explication
Voici les réponse que j'ai trouver
1) Le volume du méthane et de propane
V1+V2=40
V1=V1CO2
V2/3=V2CO2
V1+V2=40
V1+3V2=100
3V2-V2=100-40
V2=30mL
V1=40-30
V1=10mL
2) Le volume de l'oxygène
2V1O2+5V2O2=(2×10)+(5×30)
VO2=170mL

Posté par
odbugt1
re : Composition du mélange 29-11-22 à 16:24

C'est bon !
  



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