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Physique-chimie
Boujour je suis bloqué sur un exercice de physique dont j'ais du mal a trouver les reponses:
On considere un melange gazeux de volume V=5,0 L contenant des quantites n1, de propane, C3H8 et n2, de butane, C4H10.
1. Determiner la quantité totale de gaz contenue dans ce volume .
2. On realise la combustion complete de ce melange gazeux dans un exces de dioxygene. On obtient du dioxyde de carbonne gazeux et de la vapeur d'eau. Ecrire les equations des reactions de combustion complete du propane et du butane.
3. Au cours de cette combustion, on obtient 19,0 L de dioxyde de carbonne gazeux. Determiner la quantité de dioxyde de carbonne formé et en deduire, a l'aide de deux tableaux d'avancement, une relation entre n1 et n2. ( sans faire de tableau car il est compliqué evidemment m'expliquer la methode et resultat svp).
4. A partir des reponses aux questions 1 et 3, determiner les valeurs de n1 et n2.
5. Quelle est le volume minimal de dioxygene nessecaire pour realiser cette combustion.
DONNEE: les volumes de gaz sont meusurés dans des conditions ou le volume molaire gazeux Vm vaut 25,0 Lmol^-1.
1. Grace a la formule n=Vm/V j'ais obtenu 5 moles
2. J'ais trouvé 2C3H8 + 2C4H10 + 23O2 =14CO2 + 18H2O
3. J'ais trouvé n=5,6 moles sachant que je ne suis vrmt pa sur
Je n'arrive pas a faire les prochaines
Pourriez vous m'expliquez si j'ais bon ou faux et pourquoi si c'est faux et comment faire les dernieres questions svp.
Bonsoir,
Question 1 :
Ça commence mal !
Le volume molaire des gaz est de 25L/mol.
Tu trouves 5 moles de gaz .
Chaque mole de gaz occupe un volume de 25L
Ce qui représente un volume total de 5 * 25 = 125 L de gaz
Pourtant l'énoncé parle d'un mélange gazeux de volume V=5,0 L
A revoir .....
Question 2 :
Ça c'est mieux !
Mais une lecture plus attentive de l'énoncé s'impose.
Il te faut écrire "les équations de combustion .... etc"
Le pluriel montre que tu dois écrire deux équations : Une concernant la combustion du propane et l'autre celle du butane.
Question 3 : Ton résultat est faux.
En ce qui concerne la quantité de dioxyde de carbone formée, il n'y a pas besoin de tableau : Ce gaz a, comme les autres gaz, un volume molaire de 25L/mol. Connaître son volume (19,0L) revient à connaître sa quantité de matière.
Attention de ne pas répéter l'erreur commise à la première question.
Pour la suite de cette question, ( relation entre n1 et n2) je vais attendre que tu aies rectifié tes erreurs et proposé de nouveaux résultats.
Remarque : Carbone ne prend qu'un seul " n "
1. C'est vrai que j'ais fais une erreur bête d'inattention et finalement je trouve 0,2 mol
2. J'ais tenté de séparer en deux équations mais je ne suis toujours pas sur, je trouve:
-C3H8 + 5O2=3CO2 + 4H2O
-2C4H10 + 9O2=8CO2 + 10H2O
3. À partir de là même formule que le 1 je trouve finalement 0,76
Est-ce bon? (Dsl pour le carbone)
1. C'est vrai que j'ais fais une erreur bête d'inattention et finalement je trouve 0,2 mol
Exact.
Donc n1 + n2 = 0,2 mol
Cette relation sera utilisée dans la question 4
2. J'ais tenté de séparer en deux équations mais je ne suis toujours pas sur, je trouve:
-C3H8 + 5O2=3CO2 + 4H2O Exact
-2C4H10 + 9O2=8CO2 + 10H2O Non, tu as 18 éléments oxygène à gauche contre 26 à droite.
3. À partir de là même formule que le 1 je trouve finalement 0,76
La bonne réponse est 0,76 mol de CO2 .
SURTOUT ne pas oublier les unités
L'équation correcte concernant la combustion du butane est :
C4H10 + (13/2)O2 = 4CO2 + 5H2O
Tu remarqueras l'utilisation d'un nombre fractionnaire (13/2)
Ce n'est pas obligatoire, mais ce n'est pas interdit et ici cela simplifiera les calculs à venir.
Question 3 (suite) :
Je reprends l'équation de la combustion du propane et bien que le coefficient " 1 " qui précède la propane soit en général sous entendu, je le fais figurer pour faciliter mon explication.
1 C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
Les coefficients " 1 " et " 3 " qui concernent le propane et le dioxyde de carbone indiquent qu'il se forme trois fois plus ( en moles ) de dioxyde de carbone qu'il ne disparait de propane.
Si n1 est le nombre de moles de propane disparus, il apparait 3n1 moles de dioxyde de carbone.
Je te laisse vérifier en travaillant sur l'équation de combustion du butane que si n2 est le nombre de moles de butane disparus, il apparaît 4n2 moles de dioxyde de carbone.
La combustion du propane a produit 3n1 moles de CO2
La combustion du butane a produit 4n2 moles de CO2
Les deux combustions ont produit ensemble 3n1 + 4n2 moles de CO2
Or tu as calculé que la quantité (en mol) totale de CO2 produite est de 0,76 mol
La relation cherchée est 3n1 + 4n2 = 0,76
Question 4 :
On vient de montrer que 3n1 + 4n2 = 0,76
et .... souviens toi
on a aussi montré (question 1) que n1 + n2 = 0,2
Ces deux relations forment un système à deux inconnues qu'il est facile de résoudre afin de trouver les valeurs de n1 et de n2
Je te laisse résoudre ce système.
Question 5 :
En revenant aux 2 équations chimiques, en t'inspirant des méthodes précédemment utilisées et en utilisant les résultats obtenus pour n1 et n2 je te laisse proposer une solution pour trouver la quantité (en mol) de dioxygène nécessaire et à partir de là le volume de ce gaz.
4. Je trouve n1= 0,04 et n2=0,16
5. Cependant je n'arrive toujours pas a trouver le volume de dioxygene car en fesant la meme methode que pour n1 et n2 il manque le volume de dioxygene final et quand jessaie de calculer n3 et n4 ( quantite d'oxygene) en etant le reactif limitantje trouve un nombre negatif ce qui fait que le carbone est le reactif limitant. Je n'arrive donc pas a trouver de solution!
OK pour n1= 0,04 et n2=0,16 sauf que tu ne veux toujours pas mettre d'unités à tes résultats !
Donc n1= 0,04 moles de propane et n2=0,16 moles de butane.
Revenons à l'équation de combustion du propane :
1 C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
Cette équation montre que la combustion de n1 moles de propane nécessite 5n1 moles de dioxygène soit 5*0,04 = 0,2 mol de dioxygène.
Un raisonnement analogue avec l'autre équation de combustion te donnera la quantité de dioxygène nécessaire correspondante.
Il ne restera plus qu'à additionner ces 2 résultats pour obtenir la quantité de dioxygène nécessaire pour effectuer les deux combustions.
Ensuite puisque O2 est un gaz, on passe de la quantité de matière au volume par l'intermédiaire du volume molaire des gaz ( ici 25L/mol )
Je trouve une quantité totale d'oxygene de 1,24 moles d'oxygene ce qui fait exactement 31Litres d'oxygene
Merci beaucoup de m'avoir aidé
C'est (presque) parfait !
Les résultats sont exacts. 
Les unités sont bien présentes.
Seul (petit) défaut : Ce que tu appelles " oxygène " est en réalité du di
xygène.
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