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Réactions de combustion

Posté par
julerkgm
11-05-18 à 17:08

bonjour,  je dois faire un dm
Voici l'énoncer: On réalise la combustion complète de 20mL d'éthanol (liquide de densité d=0.79) dans des conditions telles que la température est =50°C et la pression est P= 1015hPA. On donne sa masse molaire M=46 g/mol

1) Écrire l'équation de la combustion de l'éthanol
2) Montrer  que la quantité initiale d'éthanol vaut n=0.34mol
3) à l'aide du tableau d'avancement déterminer :
a) le volume de dioxygène nécessaire à la combustion complété de l'éthanol
b) le volume  de dioxyde de carbone formé
c) la masse d'eau produite  
4) Pour un 1g d'éthanol , quelle est le volume de dioxyde de carbone libéré ?
5) Quelle est l'énergie libérée par cette combustion
6) comparer cette valeur avec celle donnée dans les tables de calories 1g d'alcool apporte 7 Kcal

réponse :

1) C2H6O +3O2 2CO2 +3H2O
2) m= p*v  m=0.79*20 = 15.8 g/ml
    n = m/M , n= 15.8/46= 0.34 mol
3) je ne sais pas comment faire pour trouver le dioxygène initiale

merci pour votre réponse

Posté par
antares11
re : Réactions de combustion 11-05-18 à 18:14

je ne sais pas trop mais dans l'équation de réaction on voit que pour une combustion total de 1mol de C2H6O il nous faut 3mol de O2, et comme au départ tu as 0,34mol de C2H6O donc logiquement il te faut 1,02mol de dioxygène pour que la combustion soit total (j'ai simplement utilisé la règle de trois pour trouvé )  

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 11-05-18 à 18:22

Merci !

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 11-05-18 à 18:24

D'accord mais ne connait toujours pas la quantité de matière initiale de O2
donc on ne peut pas savoir exactement
avez vous des suggestion ?
merci pour votre reponse

Posté par
antares11
re : Réactions de combustion 11-05-18 à 18:58

c'est ça si le chemin que j'ai suivie est bon alors la quantité de matière initiale du dioxygène est 1,02mol

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 07:09

bonjour ,
je ne pense pas que la quantite de matiere initiale de O2  est 1,03 mol
donc j'ai fait  (le volume molaire des gaz) / le volume de l'ethanol =                26,4/20*(10-2)=7,58*10-4

est ce bon ?

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 09:08

Citation :
est ce bon ?

Non.
Pour obtenir le volume du dioxygène tu multiplies le volume molaire des gaz par le volume d'un corps qui
a) n'est pas du dioxygène
b) n'est pas un gaz

Ajoute à cela que 20mL est égal à 20.10-3 L et non 20.10-2L et enfin que tu ne donnes pas d'unité à ton résultat.

Je te conseille plutôt de suivre la voie tracée par antares11 qui t'explique que les quantités de matière consommées sont proportionnelles aux coefficients stoechiométriques.

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 09:19

D'accord , si je suis le raisonnement de antares11  , j'obtiens : M(O)= 16 g/mol
donc O2 = 32 *3 = 96 g/mol
et maintenant comment je fais pour trouver la quantité de matière alors que j'ai pas la masse

merci de votre reponse

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 10:03

Citation :

D'accord , si je suis le raisonnement de antares11  , j'obtiens : M(O)= 16 g/mol
donc O2 = 32 *3 = 96 g/mol


Pas du tout !
Si tu suis le raisonnement de antares11  , tu obtiens, comme elle te l'a indiqué, que la quantité de matière de O2 nécessaire à la combustion est égale à 1,02 mol
et cette fois ci tu peux te servir du volume molaire des gaz pour répondre à la question posée.

antares 11 a obtenu ce résultat par un simple calcul de proportionnalité mais tu peux aussi le retrouver conformément à la demande de l'énoncé à l'aide d'un tableau d'avancement.
De plus ce tableau te permettra de traiter les questions 3b et 3c

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 10:09

donc , elle a fait 0,34*3=1,02 mol oui mais elle s est servie de la quantite de d ethanol est ce qu on peut faire ca
sinon le volume de dioxygene  = 1,02\ 26,4 *(10-3)= 38,64 l
c est bon ou pas

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 10:43

Citation :
donc , elle a fait 0,34*3=1,02 mol oui mais elle s est servie de la quantite de d ethanol est ce qu on peut faire ca

Oui, on peut " faire ça " et elle t'a expliqué pourquoi :
Citation :
Dans l'équation de réaction on voit que pour une combustion total de 1mol de C2H6O il nous faut 3mol de O2, et comme au départ tu as 0,34mol de C2H6O donc logiquement il te faut 1,02mol de dioxygène pour que la combustion soit total (j'ai simplement utilisé la règle de trois pour trouvé )
J'appelle "proportionnalité" ce qui est appelé ici "règle de trois"
  


Citation :
sinon le volume de dioxygene  = 1,02\ 26,4 *(10-3)= 38,64 l Faux

n(O2) = 1,02 mol OK
V(mol) = 26,4 L/mol
V(O2) = n(O2) * V(mol)

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 12:16

Donc le volume de O2 est égale à 26.93 L
Est-ce bon ?

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 12:31

pour le CO2 formé : j'ai trouve 17.95 l ,en appliquant la formule : V= n*Vm
pour l'eau produite , j'ai trouvé 46.92 g , en appliquant la formule : m= n*M

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 12:35

Pour 1 gramme d'éthanol , comment je fais pour trouver le volume de dioxyde de carbone formé ?

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 15:01

Citation :

Donc le volume de O2 est égale à 26.93 L
Est-ce bon ?
Oui !


Citation :
pour le CO2 formé : j'ai trouve 17.95 l ,en appliquant la formule : V= n*Vm
Oui, à condition d'être RIGOUREUX et de na pas appeler toutes les quantités de matière par la même lettre " n " :
V(CO2) = n(CO2)*Vmol = (2*0,34) * 26,4 = 17,95L




Citation :
pour l'eau produite , j'ai trouvé 46.92 g , en appliquant la formule : m= n*M

Là encore soyons rigoureux :
m(H2O) = n(H2O) * M(H2O)
Je n'ai pas trouvé le même résultat que toi.
Tu peux poster ton calcul si tu désires que je comprenne d'ou provient la différence.

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 15:18

Pour l'eau , j'ai fait  m(H2O)*M(h2O)= 1,02*46=46,92
sinon comment faire pour la question 5

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 15:31

Attention !
Un résultat sans unité est un résultat automatiquement faux ( sauf si justement il s'agit d'une grandeur sans unité ).

M(H2O) = 18,0 g/mol et non 46,0 g/mol qui est la masse molaire de l'éthanol.
C'est pour cette raison que nos résultats ne sont pas les mêmes.

Question 5: Il n'est pas possible de répondre à cette question.
Il faudrait pour cela avoir une donnée supplémentaire comme par exemple l'énergie fournie par la combustion d'une mole d'éthanol.

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 15:33

Pour l'eau , je me suis trompé , c'est  m(H2O)*M(h2O)= 1,02*18=18,36

M(H20)= 1*16+2*1=18

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 15:36

Il faudrait pour cela avoir une donnée supplémentaire comme par exemple l'énergie fournie par la combustion d'une mole d'éthanol.

est ce que c'est cette donnée = Em,comb= 1,3*(10*3) K.j\mol

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 15:47

Pour la question , comment faire pour trouver le volume de dioxyde de carbone libérée avec 1g d'éthanol

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 15:47

Citation :
Pour l'eau , je me suis trompé , c'est  m(H2O)*M(h2O)= 1,02*18=18,36
Ce résultat est faux car exprimé sans unité.

M(H20)= 1*16+2*1=18
Même chose ici



Citation :

est ce que c'est cette donnée = Em,comb= 1,3*(10*3) K.j\mol

Oui, cette donnée indique que la combustion d'une mole d'éthanol fournit 1300 kJ ( car je suppose que tu t'es trompé en disant 1,3*10*3 = 39 kJ/mol
Par proportionnalité il est donc simple de trouver l'énergie fournie par 20mL c'est à dire par 0,34 mol d'éthanol

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 15:49

je n'ai pas compris
pouvez-vous réexpliquer SVP

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 16:06

L'énoncé dit :
La combustion d'une mole d'éthanol produit une énergie de 1300 kJ

Peux tu trouver (c'est ce qu'on appelle la proportionnalité) l'énergie produite par la combustion de deux moles d'éthanol, de trois moles d'éthanol, de cinq moles d'éthanol etc .....

Si la réponse est oui, alors sachant qu'on a fait brûler 0,34 mol d'éthanol tu vas pouvoir répondre à la question posée.

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 16:08

Donc pour la question 5 , je trouve = 442 j en appliquant la formule suivante : E comb = Em,comb*n(c2h6o)

pour la question 6, je trouve = 7.18 kj pour 1g d'alcool donc une énergie inférieure par rapport à l'éthanol

pour la question 4 , je ne sais pas comment faire ?

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 16:11

julerkgm @ 12-05-2018 à 16:08

Donc pour la question 5 , je trouve = 442 j en appliquant la formule suivante : E comb = Em,comb*n(c2h6O)

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 16:24

Question 4 : Encore de la proportionnalité ( voir le résultat de la question 3b )

Question 5 :
Ton résultat est 1000 fois trop petit.

Question 6 :
Ici, les termes "alcool" et éthanol désignent la même chose.
Après avoir rectifié ton résultat de la question 5 il suffira de faire une conversion d'unités entre le résultat de la question 5 et les unités de la question 6 pour faire la comparaison demandée.

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 16:37

question 4 : c'est égale à 17.95 ? ( pas compris )
question 5 : 442 Kj
Question 6 : on trouve toujours une énergie inférieure 7.18 Kj par rapport à 442 Kj

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 16:59

Question 4:

Tu donnes l'impression de ne pas savoir ce qu'est la proportionnalité et pourtant bien entendu je suis persuadé que tu sais ce que c'est.
Il faut t'en servir.

D'après la question 3b)
0.34 mol d'éthanol (donc 0,34*46=15,64g) produisent en brûlant 17,95 L de CO2
donc
                                                                                1g d'éthanol donnera donc en brûlant .......  litres de CO2

Et par pitié, si tu décides de proposer un résultat n'oublie pas de lui mettre son UNITE

Posté par
antares11
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 17:07

je vois que ça a beaucoup discuter, je m'excuse de pas avoir continuer la résolution de l'exercice avec toi, je viens de me reconnecter , je prépare mes contrôles j'ai pas beaucoup de temps c'est pour cela encore désolé et merci  odbugt1 pour les réponses apporter ^^ je ne donnerais pas la réponse final a la question  il faut que tu vois l'évidence tout seul ar  julerkgm c'est simple et oui je confirme un résultat sans unité ne vaux rien sauf si il s'agit d'une grandeur sans unité donc faut bien faire attention et bien te concentrer surtout  

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 18:47

la question 4 : je trouve 17.95/15.8 = 1.14 l  ( produit en croix )
donc pour 1 gramme , on obtient 1.14 l

la question 5 = 442 kilojoule
la question 6 = c'est bon ou pas ?

Merci de votre réponse

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 19:12

Questions 4 et 5 :
C'est exact.

Question 6 :
A revoir. Il s'agit de convertir des kJ/mol en kcal/g pour pouvoir comparer.

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 19:26

Pour convertir  faut-il utiliser une formule ?  

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 19:56

Pas de formule ....
De la réflexion .
1 kcal = 4,184 kJ ou bien inversement 1kJ = (1/4,184) kcal
Et comme ici il s'agit d'éthanol 1 mol est l'équivalent de 46g

Rappel : Il s'agit de transformer 1300 kJ/mol en kcal/g

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 20:10

kj = 1,3*10^3  / 0,34 = 3823,53  kj
kcal =  913,85 kcal comment faire pour le  convertir en kcal / g

Posté par
odbugt1
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 20:33

Calcul préliminaire :
1 kJ = 1/4,184 = 0,239 kcal

a) Conversion de 1300 kJ en kcal :
1300 kJ = 1300 * 0,239 = 310,71 kcal

b) Conversion de 1 mol en g (pour de l'éthanol)
1 mol = 46g

Conversion de 1300 kJ/mol en kcal/g :
1300 kJ/mol = 1300 kJ / 1mol = 310,71 kcal / 46g = (310,71/ 46) kcal/g = 6,75 kcal/g

Il n'y a que 3,6% de différence avec la valeur de 7 kcal/g donnée par les tables

Posté par
julerkgm
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 20:38

un tres tres grand a merci a odbugt1 et a antares11 pour m'avoir aide et faire comprendre

Posté par
antares11
re : Réactions de combustion 12-05-18 à 21:23

il n'y a pas de quoi remercier c'est un plaisir de pouvoir aider bien que tout l'honneur revient a odbugt1
il ne faut pas hésiter a poser des questions  julerkgm  



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