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Déterminer x , y et z.

Posté par
kamikaz 08-09-20 à 17:06

Bonjour ,

Merci d'avance.

La formule brute d'un composé A est de la forme CxHyOz où x , y et z sont des nombres entiers ;

La mesure de la densité de vapeur de A par rapport à l'air est d=1,59 ;

La combustion complète de 5g de A donne 9,56 g de dioxyde de carbone et 5,85 g d'eau.

Masses molaires atomiques en g/mol : MH=1 ; MC=12 ; MO=16.

1) Exprimer la masse molaire de A en fonction de x , y et z.

2) Écrire l'équation bilan de la combustion complète de A.

3) Déterminer les valeurs de x , y et z.

4)En déduire la formule brute de A.

Réponses

1) MA=x+12y +16z

2) CxHyOz +O2 --> y H2O + xCO2

3) Je bloque

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 08-09-20 à 17:08

Bonjour
Tu as oublié d'équilibrer O2 dans ton équation bilan.
Pour la suite  il faut déterminer les différentes quantités de matières dont parle l'énoncé et x et y sont des rapports de certaines de ces quantités...

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 08-09-20 à 17:20

Ah oui ,

2) CxHyOz +(3/2)O2 --> y H2O + xCO2

3) La quantité de matière n est donné par la relation : n=\dfrac{m}{M} où m est la masse et M est la masse molaire.

On a \dfrac{mC_{x}H_{y}O_{z}}{1}= \dfrac{m_{O_{2}}}{(3/2)}=\dfrac{mH_{2}O}{y}=\dfrac{mCO_{2}}{x}.

*  \dfrac{m_{O_{2}}}{(3/2)}=\dfrac{mH_{2}O}{y}=\dfrac{mCO_{2}}{x} \iff  \dfrac{m_{O_{2}}}{(3/2)}=\dfrac{5,85}{y}=\dfrac{9,56}{x}

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 08-09-20 à 18:32

Le coefficient stœchiométrique de O2 dépend de x,y,z ; il n'est pas égal à 3/2.
Ensuite, tu peux obtenir simplement x et y en faisant le rapport ( quantité de CO2/quantité de A) ainsi que le rapport (quantité de H2O/quantité de A). Dans ton dernier message, tu sembles confondre raisonnement sur les masses et raisonnement sur les quantités (en moles).
La détermination de ces quantités nécessite la détermination la masse molaire MA de A : cela se fait à partir de la densité par rapport à l'air de la vapeur de A... Revois ton cours si nécessaire.
z s'obtient ensuite à partir de la première relation écrite dans ton message de 17h06.

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 08-09-20 à 19:57

Il y a aussi deux autres erreurs dans ton premier message :
1° : permutation de x et y dans ton expression de MA à la question 1 ;
2° : le coefficient stœchiométrique devant H20 est également faux...

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 08-09-20 à 20:12

Oui ,

1) MA=12x+ y +16z

2) CxHyOz +(x+y+z) O2 --> y H2O + xCO2

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 08-09-20 à 20:16

Oups

2) C_{x}H_{y}O_{z} +(\left x+\dfrac{y}{4}-\dfrac{z}{2})O_{2} \Rightarrow x CO_{2} +\dfrac{y}{2}H_{2}O

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 08-09-20 à 22:40

C'est bien cela ! Il te reste à finir en tenant compte de mon message du  08-09-20 à 18:32 sur la détermination de x, y et z.

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 09-09-20 à 09:14

Ok ,

La quantité de matière n est établie par la relation : n=\dfrac{m}{M}

Où M est la masse molaire et m est la masse du composé.


On a mCO2=9,56 g , mH2O=5,85 g ;

MCO2=12+16×2= 44 g/mol

MH2O= 18 g/mol

Et MA=29×d =29×1,59=46,11 g/mol

mA= mCO2+mH2O=9,56+5,85=15,41 g

D'où n_{A}=0,33

Ainsi on a \dfrac{\dfrac{5,85}{18}}{0,33} \iff \dfrac{0,325}{0,33}

\dfrac{\dfrac{9,56}{44}}{0,33} \iff \dfrac{0,22}{0,33}

Comme ça ?

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 09-09-20 à 12:22

Citation :
Et MA=29×d =29×1,59=46,11 g/mol

D'accord avec toi.
Citation :
mA= mCO2+mH2O=9,56+5,85=15,41 g

Mais non ! la conservation de la masse devrait prendre en compte la masse de dioxygène.
Comme déjà dit, il faut raisonner sur les quantités de matières. Tu peux commencer par calculer les trois quantités (en moles) :
nA, nCO2 et nH2O .
Ensuite, x et y s'exprime simplement en fonction des rapports :

\dfrac{n_{CO_{2}}}{n_{A}} et \dfrac{n_{H_{2}O}}{n_{A}}

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 09-09-20 à 21:12

Salut , j'ai réussi !

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 09-09-20 à 22:51

Super !

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 10-09-20 à 19:24

Oups , désolé

J'ai confondu avec un autre sujet semblable dont j'avais la correction..

Vu que la quantité de matière n=\dfrac{m}{M} , on a MA=29×d=29×1,59=46,11 g/mol.

Comment trouver mA afin d'aboutir à nA ?

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 10-09-20 à 21:53

L'énoncé précise que la masse de A qui réagit vaut 5g...

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 10-09-20 à 22:11

Ah d'accord , donc n_{A}=\dfrac{5}{46,11}=0,11 mol.

Qu'est ce que je dois faire ensuite ?

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 10-09-20 à 22:17

Relis mon message de hier à 12h22.

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 10-09-20 à 22:45

OK

n_{CO_{2}}=\dfrac{9,56}{44}=0,28 mol

n_{H_{2}O}=\dfrac{5,85}{18}=0,33 mol

n_{A}=0,11 mol

Donc \dfrac{n_{CO_{2}}}{n_{A}}=\dfrac{n_{H_{2}O}}{n_{A}}

Comme ça ?

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 13:00

Franchement : au niveau terminale... Je ne suis pas sûr que tu ais compris la signification des coefficients stœchiométriques d'une équation bilan de réaction.
Quand on écrit comme tu l'as fait :

A +(\left x+\dfrac{y}{4}-\dfrac{z}{2})O_{2} \Rightarrow x CO_{2} +\dfrac{y}{2}H_{2}O
Quelles sont les relations simples entre les coefficients stoechiométriques x et (y/2) et les rapports de quantités :

\dfrac{n_{CO_{2}}}{n_{A}}=\dfrac{n_{H_{2}O}}{n_{A}} \\
Ces rapports ne sont pas égaux dans le cas général...

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 16:11

\dfrac{n_{A}}{1}=\dfrac{n_{CO_{2}}}{x}=\dfrac{n_{H_{2}O}}{\frac{y}{2}} non ?

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 16:29

Oui ; donc :

x=\dfrac{n_{CO_{2}}}{n_{A}}  et :  y=2\dfrac{n_{H_{2}O}}{n_{A}}

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 16:33

Ah ok ,

x=2,54≈3

y=2,35≈2

Et pour z je fais comment ?

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 16:33

Oups

x=2,54≈3

y=6

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 16:58

y=6 : d'accord
erreur sur x : tu devrais arriver à une valeur très proche d'un nombre entier, pas de l'ordre de 2,5 !
Dans ton message du 8/9 à 12h12, tu as écris :
MA=12x+ y +16z
Tu vas obtenir une molécule dont tu as déjà entendu parler en cours...

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 17:03

x=\dfrac{n_{CO_{2}}}{n_{A}}=\dfrac{0,28}{0,11}=2,54

Qu'est ce que je dois faire ensuite ?

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 17:35

Les quantités étant exprimées en moles :

n_{CO_{2}}=\dfrac{9,56}{44}\quad;\quad n_{A}=\dfrac{5}{46,11}

x=\dfrac{n_{CO_{2}}}{n_{A}}=\dfrac{9,56*46,11}{5*44}=2,003689...

Valeur qu'il faut arrondir à l'entier le plus proche : x=2

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 18:23

Ah d'accord , pourquoi pas ce calcul ne fonctionne pas pour trouver y ?

Et comment faire pour trouver z ?

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 18:58

Citation :
pourquoi pas ce calcul ne fonctionne pas pour trouver y ?

Bien sûr que si ! Toujours en mole :

n_{H_{2}O}=\dfrac{5,85}{18}\quad;\quad n_{A}=\dfrac{5}{46,11}

\dfrac{y}{2}=\dfrac{n_{H_{2}O}}{n_{A}}=\dfrac{5,85*46,11}{5*18}=2,997...

En arrondissant y à l'entier le plus proche, cela conduit bien à y=6.

Pour z : je t'ai rappelé la méthode dans mon message d'aujourd'hui à 16h58

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 19:17

Ah d'accord ,

On a x=2 et y=6

Or MA= 12x+y+16z

Donc 46,11=24+6+16z

Il vient z=1,00

La formule brute de A est donc C2 H6 O.

Son nom est le methoxymethane.

Merci.

Posté par
vanoisere : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 19:25

Ta formule brute est correcte.  Elle correspond à deux isomères.  L'éther dont tu parles mais aussi un alcool  : l'éthanol.

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 19:40

Ah oui ..

Posté par
kamikazre : Déterminer x , y et z. 11-09-20 à 19:41

Merci


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