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Exercice : Chalumeau à acétylène
Bonjour ou bonsoir, pour la rentrée, mon professeur de physique-chimie nous a donné un DM sur l'avancement d'une réaction chimique. Le problème est que nous n'avons pas eu assez de temps pour voir cette thématique de manière plus approfondie...
Je m'en remets donc à vous car j'ai besoin d'aide sur l'un des exercices du DM. Voici l'énoncé :
Lors du fonctionnement d'un chalumeau à acétylène, on réalise la combustion de l'acétylène C2H2 si bien que l'on forme du dioxyde de carbone et de l'eau.
a. Quels sont les réactifs de cette combustion ?
b. Écrire l'équation de cette réaction.
c. Dresser un tableau d'avancement et déterminer la composition de l'état final du système si on brûle une masse m = 26 g d'acétylène.
d. En déduire le volume V' de dioxyde de carbone gazeux formé.
Données :
- Volume molaire des gaz dans les conditions des expériences : 24,0 L.mol-1
- Les masses molaires atomiques sont données dans le tableau périodique.
J'ai déjà commencé les deux premières questions :
a) Les réactifs de cette combustion sont l'acétylène C2H2 et le dioxygène 02 présent dans l'air.
b) 2 C2H2 + 5 O2 -----> 4 CO2 + 2 H2O
c) J'ai déjà tracé le tableau mais je bloque sur les cases à remplir...
État du système | Avancement | 2 C2H2 + 5 02 -> 4 CO2 + 2 H2O
État Initial | 0 | | | 0 | 0
État Intermédia | x | | | |
État Final | xmax | | | |
Merci d'avance pour votre aide.
Bonsoir,
Je te souhaite la bienvenue sur le forum !
a. TB
b. 2 C2H2 + 5 O2 -----> 4 CO2 + 2 H2O
Côté réactifs :
2*2 = 4 atomes de C
2*2 = 4 atomes de H
5*2 = 10 atomes de O
Côté produits :
* 4 atomes de C ;
* 4*2+ 2 = 10 atomes de O ;
* 2*2 = 4 atomes de H
Conclusion : ton équation est donc équilibrée => TB
c. Ton tableau d'avancement pré-rempli est correct, est-tu désormais capable de déterminer les quantités de matière initiales des réactifs ?
Bonsoir,
Je te souhaite la bienvenue sur le forum !
a. TB
b. 2 C2H2 + 5 O2 -----> 4 CO2 + 2 H2O
Côté réactifs :
2*2 = 4 atomes de C
2*2 = 4 atomes de H
5*2 = 10 atomes de O
Côté produits :
* 4 atomes de C ;
* 4*2+ 2 = 10 atomes de O ;
* 2*2 = 4 atomes de H
Conclusion : ton équation est donc équilibrée => TB
c. Ton tableau d'avancement pré-rempli est correct, est-tu désormais capable de déterminer les quantités de matière initiales des réactifs ?
Merci !
Pour le tableau, j'ai rempli comme cela pour l'instant :
État du système | Avancement | 2 C2H2 + 5 02 -> 4 CO2 + 2 H2O
État Initial | 0 | | | 0 | 0
État Intermédia | x | | | x | x
État Final | xmax | | | xmax | xmax
Pour la quantité de matière n, je sais que l'on veut la composition de l'état final du système si on brûle m = 26 g d'acétylène et les masses molaires atomiques sont données dans le tableau périodique. J'effectue donc n = m/M = 26/26,04 g/mol = 9,9x10-1 mol (pour l'acétylène) et m/M = 26/32,00 g/mol = 8.1x10-1 mol (pour le dioxyde)
Concentrons-nous déjà sur l'état initial i :
- l'énoncé te précise : "déterminer la composition de l'état final du système si on brûle une masse m = 26 g d'acétylène"
soit mi(C2H2) = 26 g
par définition de la quantité de matière ni(C2H2) = mi(C2H2)/M(C2H2)
si M(C2H2) est la masse molaire de l'acétylène
or M(C2H2) = 2M(C) + 2M(H) = 25 + 2 = 26 g/mol
donc finalement ni(C2H2) = 26/26 = 1,0 mol
Le deuxième réactif est l'oxygène présent dans l'air, il est donc largement en excès : c'est donc l'acétylène qui est le réactif limitant.
Sur la base de cette hypothèse, es-tu en mesure de déterminer l'avancement de la réaction ?
Concentrons-nous déjà sur l'état initial i :
- l'énoncé te précise : "déterminer la composition de l'état final du système si on brûle une masse m = 26 g d'acétylène"
soit mi(C2H2) = 26 g
par définition de la quantité de matière ni(C2H2) = mi(C2H2)/M(C2H2)
si M(C2H2) est la masse molaire de l'acétylène
or M(C2H2) = 2M(C) + 2M(H) = 25 + 2 = 26 g/mol
donc finalement ni(C2H2) = 26/26 = 1,0 mol
Le deuxième réactif est l'oxygène présent dans l'air, il est donc largement en excès : c'est donc l'acétylène qui est le réactif limitant.
Sur la base de cette hypothèse, es-tu en mesure de déterminer l'avancement de la réaction ?
Effectivement, je viens de me rendre compte de mon erreur...
L'avancement est = n(C2H2) - 2 xmax = 0
= 1,0/2 = xmax
= 0,5 mol = xmax ?
Ce n'était pas faux, tu avais juste considéré beaucoup trop de chiffres significatifs par rapport à l'énoncé 
Déjà on peut renseigner un peu plus ton tableau, en faisant attention aux coefficients stoechiométriques de l'équation-bilan :
A l'état maximal, tous les réactifs ont entièrement réagi, leur quantité de matière est donc nulle. Ici, sachant que le dioxygène est en excès, on peut directement écrire qu'une relation :
ni(C2H2) - 2xmax <=> xmax = ni(C2H2)/2 = 1,0/2 = 0,50 mol
donc que valent les quantités de matière finales des produits ?
Ce n'était pas faux, tu avais juste considéré beaucoup trop de chiffres significatifs par rapport à l'énoncé
Déjà on peut renseigner un peu plus ton tableau, en faisant attention aux coefficients stoechiométriques de l'équation-bilan :
A l'état maximal, tous les réactifs ont entièrement réagi, leur quantité de matière est donc nulle. Ici, sachant que le dioxygène est en excès, on peut directement écrire qu'une relation :
ni(C2H2) - 2xmax <=> xmax = ni(C2H2)/2 = 1,0/2 = 0,50 mol
donc que valent les quantités de matière finales des produits ?
Les quantités de matière finales valent 2 mole de CO2 et 1 mole de H2O ?
Les quantités de matière finales valent 2 moles de CO2 et 1 mole de H2O ?
Attention au nombre de chiffres significatifs fourni pas l'énoncé :
nf(CO2) = 4xmax = 4*0,50 = 2,0 moles
nf(H2O) = 2xmax = 2*0,50 = 1,0 mole
Et donc, tu sais déterminer le volume final de dioxyde de carbone produit en ayant calculé sa quantité de matière ?
Les quantités de matière finales valent 2 moles de CO2 et 1 mole de H2O ?
Attention au nombre de chiffres significatifs fournis pas l'énoncé :
nf(CO2) = 4xmax = 4*0,50 = 2,0 moles
nf(H2O) = 2xmax = 2*0,50 = 1,0 mole
Et donc, tu sais déterminer le volume final de dioxyde de carbone produit en ayant calculé sa quantité de matière ?
Je sais que Vm = V/n donc V = n x Vm et que Vm = 24,0 L.mol-1
J'effectue donc V = n X Vm = 2,0 X 24,0 = 48 L ? J'ai dû me tromper car cela me paraît un peu beaucoup...
Raison pour laquelle la combustion (au sens large du terme) pose problème d'un point de vue environnemental : ça contribue au réchauffement climatique d'un point de vue non négligeable.
L'exercice est donc fini et je pense que tu as compris la démarche pour rédiger proprement ce type d'exercice et comment remplir un tableau d'avancement.
Désires-tu toujours "décéder" après un pareil succès 
?
Raison pour laquelle la combustion (au sens large du terme) pose problème d'un point de vue environnemental : ça contribue au réchauffement climatique d'un point de vue non négligeable.
L'exercice est donc fini et je pense que tu as compris la démarche pour rédiger proprement ce type d'exercice et comment remplir un tableau d'avancement.
Désires-tu toujours "décéder" après un pareil succès
?Désolé du message tardif, j'étais en train de manger. Merci encore de ton aide, ça m'a grandement aidé à mieux comprendre le tableau d'avancement. Et concernant mon pseudo, cela fait référence à quelque chose d'autre ahah. Encore une fois, merci, et cela est un peu embarrassant à dire mais je risque de revenir sur le forum pour le dernier exercice du DM, bien que je compte bien me donner à fond pour ne pas à avoir de demander de l'aide.
Je t'en prie et tant mieux si le pseudo a une autre signification .
Pas de soucis pour solliciter notre aide, les bénévoles sont là pour ça, à condition de bien penser à proposer tes pistes !
Bonne soirée
Je t'en prie et tant mieux si le pseudo a une autre signification
.
Pas de soucis pour solliciter notre aide, les bénévoles sont là pour ça, à condition de bien penser à proposer tes pistes !
Bonne soirée
Merci, à vous aussi.
Je dois fermer le topic ou c'est à vous de le faire ?
Le topic ne se verrouille pas, il pourra aider quelqu'un d'autre à résoudre son exercice si jamais il passe par-là.
C'est de cette manière que nous avons une base de plus en plus fournie en exercices résolus.
Le topic ne se verrouille pas, il pourra aider quelqu'un d'autre à résoudre son exercice si jamais il passe par-là.
C'est de cette manière que nous avons une base de plus en plus fournie en exercices résolus.
D'accord, merci. Bon courage à vous et aux autres bénévoles.
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