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Dm sur l'énergie

Posté par
blazeit
21-05-11 à 15:39

Bonjour à tous J'ai un DM pour la semaine prochaine et voilà je sais pas comment faire pour y arriver.. voici l'énoncé :

On peut expliquer l'origine de l'énergie développée par le corps humain par une équation chimique simple:
C6H12O6 --> 6CO2 + 6H2O + Energie

Cette équation est celle de la combustion complète du glucose. Le glucose provient de la digestion des aliments et le dioxygène nécessaire est transporté par le sang depuis les poumons. L'énergie récupérée permet entre autres d'assurer les mouvement, de réguler la température interne et de permettre le fonctionnement des différents organes.
On peut classifier les aliments en mesurant en laboratoire la quantité d'énergie dégagée lors de leur combustion. Pour le glucose, elle est d'environ 3.7 kcal.g-1. On a la correspondance 1 kacl = 4.1855 kJ
Le tableau contient les valeurs des énergies de liaisons en kJ.mol-1 :
C-H : 415
C-C : 345
C-O : 357
O-H : 462
O=O : 498
C=O : 708 ( 803 dans CO2 )

1) Ecrire les formules développée et topologique du glucose d'après la structure de sa chaîne carbonée et identifier les groupes caractéristiques.
Glucose : CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO

2) Calculer l'énergie molaire de la réaction de combustion du glucose et retrouver la valeur soulignée donnée dans le texte.

3) Quelle masse de glucose faut-il consommer pour que l'énergie libérale lors de sa combustion permette à une personne  de 70 kg de monter à pied en haut de la tour Eiffel (300m) ?

Voilà ( c'est long à écrire /o\ ) bon si on pouvait m'aider svp... ^^
Merci d'avance

Posté par
super_nacho
re : Dm sur l'énergie 21-05-11 à 18:45

salut,

1. Pas évident de la dessiner la dessus mais tout ce que je peux te dire c'est qu'en gros, tu lies tous les C entre eux, tu met un groupement OH sur chaque carbone et tu complete charque carbonne avec des H pour qu'ils aient tous 4 pattes. pour la derniere fonction, le C est doublement lié à l'O et simplement à l'autre C et au H.

formule topologique, c'est en zigzag sa te parle?

2. Pour cette question, il faut faire un cycle. ou tu fais l'inventaire de toutes les liaisons que tu casses ou que tu crées. attention, n'oublies pas O2.
tu auras une E en kJ/mol donc en connaissant la masse molaire de la molécule ainsi que l'équivalence entre kcal et kJ, tu devrais retrouver la valeur.

3. Pour cette question, il faut d'abord faire un peu de mécanique, en effet, l'Energie pour monter en haut de la tour eiffel correspond à l'energie potentielle: Ep = mgz.
tu as donc l'énergie consommée et tu remontes donc à la masse de glucose.

Pas évident ton exo pour une classe de 1ere je trouve.....

si tu bloques, hésites pas.

Posté par
blazeit
re : Dm sur l'énergie 21-05-11 à 19:06

D'accord merci je vais essayer Ben oui bon notre prof se croit en prépa è_è
Je te dis si je bloque encore alors Merci

Posté par
super_nacho
re : Dm sur l'énergie 21-05-11 à 19:08

sa marche hésites pas

Posté par
blazeit
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 12:10

Re-bonjour ! Voilà j'ai tout compris s

Posté par
blazeit
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 12:11

Re-bonjour ! Voilà j'ai tout compris sauf la question 2.. cycle ? Peux-tu m'expliquer svp ?

Posté par
super_nacho
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 12:35

je vais essayer de faire du mieux que je peux car la mise en page va pas etre simple.

alors l'équation de combustion est:

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O

l'Energie molaire de combustion correspond à l'énergie de cette r"action. Ce qui se passe c'est que tu vas casser toutes les liaison des réactifs et tu vas former les liaisons correspondant aux produits.
donc:
6C + 12H + 18 O = produits
l'énergie est donc: énergies de liaison produits - énergies de liaisons réactif.

attention: il faut faire l'inventaire de toutes les laisons sans en oublier. pour cela, écris toutes les molécules en formules développées.

donc:

E(tot) = 7E(H-O) + 12E(C=O dans CO2) - 6E(O=O) - 5E(C-C) - 5E(C-O) - E(C=O) - 7E(C-H)

c bon tu suis?

En remplaçant les valeurs, tu obtiens:

E(tot) = 7*462 + 12*803 - 6*498 - 5*345 - 5*357 - 708 - 7*415 = 2759kJ/mol

étant donné que n = m /M, E(tot) = 2759 / M(glucose) = 2759 / 180 = 15,3 kJ/g

enfin, tu sais que 1kcal = 4.18 kJ donc E = 18.3 / 4.18 = 3,673,7 kcal/g

sa te vas? hésites pas si il y a quelque chose que tu n'as pas saisi.

Posté par
blazeit
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 12:40

Alors la merci parce que j'aurai jamais trouvé tout ça tout seul :O
Merci !!

Posté par
blazeit
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 12:48

Ha et c'est quoi les groupes caractéristiques ?

Posté par
super_nacho
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 12:50

sur le glucose tu as des groupement hydroxy (-HO) caractéristiques de la famille lesq alcools et un groupement carbonyle du type:
R1
C=O
R2

(les laisons ne sont pas représentées mais sont veritcoales)

avec R2 = H ==> caractéristique de la famille des aldéhydes.

Posté par
blazeit
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 13:15

Pour Ep j'ai trouvé : 70x9.81x(-300) = -2.06e5, ce qui me semble énormément petit è_è
A moins que je n'ai pas pris les bonnes données

Posté par
super_nacho
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 13:22

attention: il te faut un axe ascendant donc z = + 300m....

Posté par
blazeit
re : Dm sur l'énergie 22-05-11 à 13:38

Donc Ep = 2.06e5 ?

Posté par
blazeit
re : Dm sur l'énergie 23-05-11 à 13:07

Alors ?

Posté par
super_nacho
re : Dm sur l'énergie 24-05-11 à 10:55

sa me parait correct



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