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Devoir de Physique-Chimie (Haut fourneau)
Exercice 4 - Haut fourneau (5 points)
Un haut fourneau est un four à combustion interne, destiné à la fabrication de
la fonte à partir du minerai de fer. Une réaction se produisant dans un haut fourneau
met en jeu les réactifs : la magnétite Fe3O4 et le monoxyde de carbone CO
ainsi que les produits : le fer et le dioxyde de carbone.
1) Pourquoi peut-on dire qu'une transformation chimique s'est produite ? (0,5 point)
2) Écrire l'équation chimique symbolisant cette réaction. (0,5 point)
3 )Décrire le test d'identification du dioxyde de carbone. (0,5 point)
On considère la réaction de 50,0 kg de magnétite solide avec 300 m3 de monoxyde de carbone
gazeux à 1000°C et à la pression atmosphérique.
4) Dresser un tableau descriptif de l'évolution de l'état du système lors de sa transformation.
(1,5 point)
5) Calculer l'avancement maximal Xmax. (1 point)
6) En déduire la composition (en mol) du système à l'état final. (1 point)
Données : Masses molaires atomiques (en g.mol-1) : Fe : 55,8 ; O : 16,0 ; C : 12,0.
Volume molaire VM d'un gaz à 1000°C et à la pression atmosphérique :
106,0 L.mol-1.
Ce que j'ai fait
1) J'ai déjà répondu.
2) J'ai donner l'équation chimique symbolisant cette réaction.
3) J'ai décrit le test d'identification du dioxyde de carbonne.
4) J'ai fait le tableau descriptif de l'évolution de l'état du système lors de sa transformtion.
5) Je n'y arrive pas, j'aurais besoin d'aide s'il vous plait.
6) Je n'y arrive pas non plus.
Je sais qu'il faut que je trouve les quantités de matière de Fe3O4 et de CO cepandant je n'y arrive pas à les trouver.
Pouvez-vous m'aider je bloque vraiment sur ces deux derniers exercices.
Merci.
Salut
Tu as calculé les quantités initiales de tes réactifs ? QUand c'est fait, tu dois trouver le réactif limitant
Oui le problème c'est que je n'arrive pas à calculer les quantités de matière sinon l'exercice je l'ai compris
On te dit qu'on prend 50,0 kg de Fe3O4. Tu peux calculer la masse molaire de Fe3O4 : M = 3*55,8 + 4* 16,0 = 231 g/mol
Tu as donc : n = 50.0*1000/231 = 216 mol de Fe3O4
Pour le CO, tu disposes du volume molaire.
En faite j'ai un petit problème pour calculer la quantité de matière de CO.
J'ai fait
n(x)= V(x)/Vm
n(CO)= 3OOOOO/106,0
n(CO)= 2830 mol soit 2.83x10^3 mol.
Pour calculer le réactif limitant de la magnétite j'ai fait x max= m(Fe3O4)/ M(Fe3O4)
Soit n(Fe3O4)= 50000/231.4= 216 mol soit 2,16x10^2 mol.
Pour calculer le réactif limitant du monoxyde de carbone j'ai fait x max= n(CO)/4
Soit n(CO)= 2.83x10^3 / 4= 707.5 mol soit 7.075x10^2 mol.
Le réactif limitant devrai être la magnétite avec 2,16x10^2 mol.
Mais quand je calcule 2,83x10^3-4x7.075x10^2 je tombe sur O alors je sais pas quel réactif limitant choisir.
Peux-tu m'aider stp je beug la.
Tu as Fe3O4 + 4 CO = 3 Fe + 4 CO2
Si Fe3O4 est limitant, alors xmax = 2.83x10^3 mol
Si CO est limitant, alors xmax = 231/4 = 57.75 mol
il faut prendre le xmax minimum, donc c'est CO qui est limitant
J'ai rien compris de ce que tu as fait désolé.
n(Fe3O4) Xmax= 2,16x10^2 mol.
n(CO) Xmax= 7.075x10^2 mol.
En comparant les deux la plus petite quantité de produit est 2,16x10^2 mol donc c'est n(Fe3O4)qui est le réactif limitant.
Mes calculs sont-il bon?
ah oui j'ai fait n'importe quoi, excuse-moi, je ne regardais pas les bonnes lignes
Si Fe3O4 est limitant, alors xmax = 216 mol
Si CO est limitant, alors xmax = 2.83x10^3/4 = 707.5 mol
c'est mieux ?
Oui voilà c'est mieux.
Cependant quand je prend Xmax= 7,075x10^2 mol
Et que je veux calculer 2,83x10^3 - 4x7,075x10^2
sa me donne 0 donc sa devrait être le réactif limitant (CO) mais en comparant Xmax pour Fe3O4 et Co la plus petite quantité est celle de Fe3O4.
Donc je ne sais pas quel réactif limitant choisir.
Est-ce que mes calculs sont bon ou pas?
Merci
c'est bien Fe3O4 qui est limitant
donc ce qu'il faut calculer c'est : 2.83x10^3 - 4*216 pour trouver la quantité restante de CO
Oui ca me donne 1966 ce n'est pas un peu beaucoup?
Concernant mes calculs pour les quantités de matière de Fe3O4 et CO sont-elles justes?
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