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Exercice oxydation

Posté par
amelie75
06-03-12 à 16:35

Bonjour j'ai un exercice à faire et je bloque au moment de faire l'equation bilan, pourriez m'aidez svp

Formule brute :
On souhaite déterminer la formule brute d'un composé organique dont la formule est CyHzOt. Le composé est d'abord vaporisé puis ses vapeurs réagissent sur l'oxyde de cuivre II CuO où elles subissent une oxydation complète. La densité par rapport à l'air des vapeurs de ce composé vaut d = 2,070.
1) En prenant pour composition de l'air 79% de diazote et 21% de dioxygéne( composition compris en volume) :
a)Montrer que la masse molaire de l'air est 29 g.mol-1.
b)En déduire la formule  M = 29 d où d est la densité par rapport à l'air des vapeurs.
2)  Calculer la masse molaire moléculaire du composé organique analysé.
3) On oxyde 1,20 g  du composé et l'on obtient 2,64 g de dioxyde de carbone et 1,44 g d'eau et du cuivre.
a)Déterminer les quantités de matière des produits dans l'état final ;
b) Ecrire l'équation-bilan générale de cette oxydation.
c) Poursuivre par un tableau d'avancement.
d) Déterminer t, y et z, en déduire la formule du composé.
4) calculer la masse minimale de CuO pour que l'oxydation soit bien totale.
5) établir les formules des divers isomères de ce composé CxHyOz .


Donc pour l'instant j'ai trouvé :
1)a)M(diazote)= 2*14 g/mol et M(dioxygène)= 2*16 g/mol
M(air)= (28*0,79)+(32*0,21)= 28.8 ~ 29 g/mol

b) M=29d donc d=M/29  où 29 représentaire M(air) ( j'ai un doute ici :/)

2)M=29*2.070=60.03 g/mol

3)a)n=m/M
n(CO2)= 2,64/44,0= 0.06 mol
n(H2O)= 1,44/18,0= 0.08 mol

et voilà apres pour l'equation je ne comprend pas comment faire :/
merci de votre aide !

Posté par
coriolan
re : Exercice oxydation 06-03-12 à 17:31

l'équation à équilibrer (en fonction de y,z,t ) est

C_yH_zO_t  + CuO  = CO_2   +H_20  +  Cu

tu construis un tableau d'avancement
à l'état initial n(CyHzOt)=1,2/60= 0,02 mol (c'est le réactif limitant
à l'état final  n(CyHzOt) =0  tu en déduis x max.

d'autre part tu as calculé n(Co2) et n(H2O ) à l'état final .
grâce au tableau d'avancement tu peux en déduire y et z.

y et z étant trouvé ,tu calcules  t ,grâce à la valeur de la masse molaire

Posté par
amelie75
re : Exercice oxydation 09-03-12 à 13:51

Merci de votre réponse, mais le problème c'est que avec des chiffres je sais ajuster mais avec les y,z,t je ne comprend pas.

Par exemple j'ai compris qu'il fallait mettre y en facteur devant C mais apres je comprend pas comment on ajuste, doit on diviser y par le nombre de C se trouvant du coté des réacrifs ? :/ Pourriez m'expliquer svp

Posté par
Capitchouli
re : Exercice oxydation 09-03-12 à 14:59

Bonjour, j' ai le même devoir à rendre pour mardi 13/03/12 et voilà où j' en suis :

1) a ) M(air) = 22.12+6.72 = 29 g/mol
   b ) d=M/29 d'où M = 29d

2) Je pense que c'est : 29*2.070 = 60 g/mol . Exact ?

3) n=m/M
nf(CO2) = 2.64/44 = 0.06 mol
nf(H2O) = 1.44/18 = 0.08 mol
Mais on ne connait rien concernant la masse du cuivre, on ne peut donc pas calculer la quantité de matière du cuivre à l' état final ...

4) CyHzOt + CuO --> y CO2 + H2O +Cu

D'un côté on a Hz, de l' autre H2
On pose : z = 2.

On a : Ot +O = O2y + O
Donc t = 2y
Est ce que je suis bien parti ?

Dans le tableau :

nf( CyHzOt ) = ni(CyHzOt)-xmax = 0
0.02 mol -xmax = 0
Donc xmax = 0.02 mol

Qu'en est-il de CuO ?
On ne connait pas sa quantité de matière initiale ni sa quantité finale ..

nf(CO2)= ni(co2)+yx max = 0.06 mol

0+y*0.02 = 0.06
donc on a y = 0.06/0.02= 3

Que dois je faire ensuite ? Guidez moi s'il vous plait
Merci d'avance de votre aide

Posté par
coriolan
re : Exercice oxydation 09-03-12 à 18:51

pourquoi z=2?

CyHzOt  + ?  CuO  =y CO2  +z/2 H2O  + ? Cu
CyHzOt  +(2y+z/2-t) CuO  =y CO2  +z/2 H2O  + ? Cu
CyHzOt  +(2y+z/2-t) CuO  =y CO2  +z/2 H2O  + (2y+z/2-t)Cu

à l'état final

n(CyHzOt)=0,02-xmax=O  donc xmx =0,02 mol
n(CO2)=y*xmax=0,06mol  d'où y= 3
n(H2O) =z/2*xmax= 0,08mol  d'où z= 8
Puisque M=60 g/mol ,on déduis que t=1
on peut vérifier que 2y+z/2-t=2*3+8/2-1=9
C3H8O  + 9CuO  =3 CO2  +4 H2O  + 9Cu

Posté par
Capitchouli
re : Exercice oxydation 10-03-12 à 00:21

Merci beaucoup, j'ai bien avancé, mais que dois je mettre dans le tableau d'avancement, dans la colonne des réactifs,concernant le CuO ? On ne sait pas grand chose sur ce dernier ..

Lorsqu'il faut calculer la quantité de matière des produits à l'état final, comment faire pour le cuivre, étant donné qu'on ne connaît pas sa masse ?

Est ce que je laisse,à l'état final,pour le Cu :
nf(Cu)= ni(Cu)-(2y+z/2-t)*x max ?

Enfin, pouvez vous m'aider sur les deux dernières questions qui sont :

4) Pour le fun : calculer la masse minimale de CuO pour que l'oxydation soit bien totale.
5) Encore plus sympa : établir les formules des divers isomères de ce composé CxHyOz.

Comment procéder pour la 4) ? Et les formules des isomères je les trouve comment ?

Voila ,en tout cas merci pour la réponse rapide que vous avez pu m'apporter, je suis nouveau sur le forum et j'en suis très agréablement surpris

Posté par
coriolan
re : Exercice oxydation 10-03-12 à 10:43

bonjour ,
Comme  ne peut pas calculer la valeur de la  qté de matière  de CuO ,on laisse sous forme n(CuO)i


à partir de l'équation
C3H8O  + 9CuO  =3 CO2  +4 H2O  + 9Cu

on construit le tableau d'avancement
Dans les conditions stoechiométriques,à l'état final  on aura (entre autre )
n(CyHzOt)=n(CyHzOt)i-xmax =0,02-xmax=0  d'où xmax=0,02 mol
ET
n(CuO)= n(CuO)i-9*xmax=0
on en déduit n(CuO)i  puis m

pour les isomères ,tu cherches les différentes combinaisons avec les atomes C et O
tu commences par C- et tu as 2 possibilités C-C-  ou C-O-
à partir de chaque combinaison tu cherches ce que tu peux raccorder.
Quand tu as lié 3C et 1 O, tu rajoute les H et tu vérifies qu'il y a bien 8 H
Dans le cas où il manque des H ,il faut envisager des doubles liaison C=C ou C=O ,ou un cycle.(ce n'est pas le cas ici)
Règle importante:
il faut 4 tirets (=liaisons) à partir d'un C
        2 tirets à partir d'un O
        1 tiret à partir d'un H

Posté par
coriolan
re : Exercice oxydation 10-03-12 à 10:47

rectification de ma réponse

Citation :
n(CyHzOt)=n(CyHzOt)i-xmax =0,02-xmax=0  d'où xmax=0,02 mol
puisque la formule est trouvée ,on écrit n( C3H8O) et non n(CyHzOt)

Posté par
Capitchouli
re : Exercice oxydation 10-03-12 à 12:00

J' ai fini l'exercice, et j' ai trouvé :

nf(CuO) = ni(CuO)-9x max = 0
On sait que x max = 0.02 , on trouve donc ni(CuO) = 0.18 mol. Est-ce correct ?
Ensuite j' ai utilisé la formule n=m/M d'où m=n*M pour trouver la masse de CuO minimale pour que l'oxydation soit bien totale.
J' ai calculé la masse molaire moléculaire du CuO : M(CuO) = M(Cu) + M(O) = 63.5 + 16 =79.5 g/mol

m= n*M = 0.18*79.5= 14.31 g
Pour que l'oxydation soit complète, il faut que la masse minimale de CuO soit de 14.31 g , c'est bien ça ?

D' autre part, pour les formules brutes , j' ai trouvé :
CH3-CH-OH-CH3 ( propanol-2)
et CH3-CH2-CH2OH ( propanol-1)

Voilà.
Merci d'avance pour votre aide précieuse et rapide.

Posté par
coriolan
re : Exercice oxydation 10-03-12 à 12:08

c'est bon
pour les isomères ,tu as oublié l'enchaînement  C-O-C-C  ,soit CH3-O-CH2-CH3
(ether-oxyde  =méthoxyéthane)

Posté par
Capitchouli
re : Exercice oxydation 10-03-12 à 12:16

Merci beaucoup,j' ai fini mon devoir maison et j' ai compris la démarche
Encore un grand merci , et à bientôt sur l'île je l'espère

Posté par
amelie75
re : Exercice oxydation 11-03-12 à 18:58

Wahou je pensais avoir autant d'aide merci beaucoup !

Par contre pour les isomères comment les trouve t'on ?



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