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Masse du réactif restant
Bonjour
Pouvez vous m'aider pour cet exercice ?
Exercice
On réalise la combustion incomplète de 10 L de butane avec du dioxygène de même volume dans les C.N.T.P.
1- Écrire l'équation bilan de la réaction.
2- Après avoir préciser le réactif en défaut
a- Donner la masse des produits obtenus.
b- Donner la masse du réactif restant
3- On désire réaliser l'expérience dans les proportions stœchiométriques :
a) Quel est le volume à ajouter au réactif en défaut pour réaliser l'expérience ?
b) Quel est le volume d'air nécessaire ?
c) Déterminer la masse du réactif
1-L'équation est : 2C4H10 + 9O2 
8CO + 10H2O
2-Je pense que le dioxygène est le réactif en défaut mais maintenant je ne sais pas comment démontrer.
a-
Bilan molaire : 2 mol 9 mol 8 mol 10 mol
n1 n2 n3 n4
n1/2 = n2/9 = n3/8 = n4/10
n1/2 = n3/8 n1/2 = n4/10
V/2Vm = m3/8M V/2Vm = m4/10M
m3 = 4×V×M/Vm m4 = 5×V×M/Vm
m3 = 4×10×28/22,4 = 5×10×18/22,4
m3 = 50 g m4 
40,2 g
Corrigez moi svp et je ne comprends pas la suite ( en fait comment trouver )
Merci d'avance
Salut,
Pourquoi écris-tu l'équation de la réaction avec du monoxyde de carbone et non pas avec du dioxyde de carbone ?
On réalise la combustion incomplète de 10 L de butane avec du dioxygène de même volume dans les C.N.T.P.
1- Écrire l'équation bilan de la réaction.
2- Après avoir préciser le réactif en défaut
On calcule dans un premier temps la quantité de matière initiale de chaque réactif :
ni(C4H10) = V/Vm = 10/24 = ... mol
n(O2) = V/VM = 10/24 = ... mol (car même volume)
A l'état maximal, tous les réactifs ont réagi, leur quantité de matière est donc nulle :
ni(C4H10) - 2xmax1 = 0 <=> xmax1 = ... mol
ni(O2) - 9xmax2 = 0 <=> xmax2 = ... mol
On choisit le plus petit des xmax --> xmax2 = ... mol (forcément c'est le dioxygène qui est limitant)
a- Donner la masse des produits obtenus.
nf(CO) = 8xmax2 = ... mol --> mf(CO) = nf(CO) x M(CO) = ... g
nf(H2O) = 10xmax2 = ... mol --> mf(H2O) = nf(H2O) x M(H2O) = ... g
b- Donner la masse du réactif restant
ni(C4H10) - 2xmax2 = ... mol
3- On désire réaliser l'expérience dans les proportions stœchiométriques :
a) Quel est le volume à ajouter au réactif en défaut pour réaliser l'expérience ?
b) Quel est le volume d'air nécessaire ?
c) Déterminer la masse du réactif
3- On désire réaliser l'expérience dans les proportions stœchiométriques :
a) Quel est le volume à ajouter au réactif en défaut pour réaliser l'expérience ?
b) Quel est le volume d'air nécessaire ?
c) Déterminer la masse du réactif
a. Dans les proportions stoechiométriques :
xmax = ni(C4H102)/2 = ni(O2)/9
=> il manque combien de mol de dioxygène ?
Bonjour Sid, bonjour gbm.
Effectivement, l'énoncé précise que la combustion est incomplète ; on peut donc envisager qu'il se forme du monoxyde de carbone, c'est ce que tu as fait ou, autre hypothèse, qu'il se forme du carbone.
Tu as raison, le réactif limitant est bien le dioxygène ; pour le démontrer, tu pourrais utiliser un tableau d'avancement, si tu connais cette technique.
La suite de ton exercice doit être revue car tu as raisonné comme si c'était le butane qui était le réactif limitant, ce qui n'est pas le cas.
Il faut que tu reprennes tes calculs en raisonnant sur le réactif limitant çàd le dioxygène.
Par exemple, tu auras, pour le monoxyde de carbone formé : n(O2)/9 = n(CO)/8 soit : V/(9 Vm) = m(CO)/(8 M(CO))
Numériquement : m(CO) = 10*8*28/(9*22.4) = 11.1 g.
Si tu veux, je te montre la technique du tableau d'avancement, mais tu t'en sors très bien comme ça.
A toi.
Merci pour vos réponses , je ne comprends rien du tout à l'état maximal ...
Tu peux essayer avec n(C4H10)/2 = n(co)/8 je ne sais pas où j'ai fait l'érreur
Tu fais l'erreur en écrivant, dans ton premier post...
n1/2 = n2/9 = n3/8 = n4/10
En effet :
n1/2 = V/2Vm = 0.223 mol
n2/9 = V/9Vm = 0.050 mol
Il n'y a donc pas d'égalité, c'est de là que vient ton erreur.
Tu raisonnes comme si TOUT le butane disparaîssait, ce qui n'est pas le cas, le réactif qui disparaît entièrement (le réactif limitant) est le dioxygène.
Tu as bien : n2/9 = n3/8 = n4/10
et : n1(disparu)/2 = n2/9 = n3/8 = n4/10
Numériquement : n1(disparu) = 2 n2/9
n1(disparu) = 2*10/(22.4*9) = 0.099 mol
et : n1(restant) = n1(initial) - n1(disparu)
soit : n1(restant) = (10/22.4) - 0.099 = 0.347 mol
OK ?
Bon je crois avoir saisi ;
n1/2 = n2/9 = n3/8 = n4/10
Dans la leçon ce n'est pas bien expliqué. Ok merci pouvons nous continuer ?
c'est les nombres de mol disparus ?
On peut continuer !
Qu'est ce qui t'arrête dans la suite ?
Wow Picard 
si le butane était entièrement consommé n1/2 = n2/9 = n3/8 = n4/10 ?
Mais comment savait on que n2/9 = n3/8 = n4/10 ?
Pour le 3) ça fera donc 2C4H10+13O2 8CO2+10H20
Comment trouve t on le volume à ajouter au dioxygène ?
Encore merci Picard tu m'apportes toujours de l'aide .
si le butane était entièrement consommé n1/2 = n2/9 = n3/8 = n4/10 ?
Mais comment savait on que n2/9 = n3/8 = n4/10 ?
Il y a deux réactifs, le butane et le dioxygène ; l'un des deux est limitant, on a donc...
-soit n1/2 = n3/8 = n4/10 si c'est le butane qui est limitant
-soit n2/9 = n3/8 = n4/10 si c'est le dioxygène qui est limitant
Pour savoir lequel des deux est le réactif limitant, il faut calculer n1/2 et n2/9, le réactif limitant est celui qui correspond à la plus petite valeur.
Ici : n1/2 = V/2Vm = 10 /2*22.4 = 0.223 mol et n2/9 = 10 /9*22.4 = 0.05 mol
C'est donc bien le dioxygène qui est limitant.
On peut donc écrire : n2/9 = n3/8 = n4/10
Pour la 3)...
ça fera donc 2C4H10+13O2
8CO2+10H20 Si on reste avec l'équation : 2C4H10 + 9O2
8CO + 10H20
On va chercher à obtenir : n1/2 = n2/9 = n3/8 = n4/10
On conserve n1 = V/Vm = 10/22.4 = 0.446 mol on cherche la nouvelle valeur de n2 et on déduit le nouveau volume de dioxygène à utiliser.
A toi.
P.S. Excuse moi pour la coupure, je suis allé dîner !!!
Je n'ai pas le droit de t'en vouloir ^^
n1/2 = n2/9
n2 = n1×9/2
n2 = 0,446×9/2
n2 = 2,007 mol
VO[sub]2[/sub] = n2×Vm
VO[sub]2[/sub] = 2,007×22,4
VO[sub]2[/sub] 45 l
Le volume à ajouter est V = 45-10 = 35 l
C'est bien ça.
L'air contient 1/5 de dioxygène en volume, on a donc V(air) = 5 V(O2)
C'est tout pour celui ci ?
Tout ceci n'est valable que s'il y a bien formation de monoxyde de carbone CO. Ce gaz est extrêmement toxique ; comme je te l'avais signalé dans mon premier message, on peut aussi envisager un combustion incomplète où il y a formation de carbone (C) sous forme de noir de fumée qui se dépose sur le fond des casseroles chauffées à l'aide d'un brûleur mal réglé.
Dans cette hypothèse, il faudrait reprendre les calculs en changeant la valeur des coefficients stœchiométriques ; la méthode à appliquer reste évidemment la même.
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