Bonsoir à tous (et bonne année !),
Je bloque sur cet exercice :
On considère une espèce chimique constituée des éléments carbone, hydrogène et azote, dont la formule brute sera notée CXHYNZ, avec X, Y et Z entiers. On réalise la combustion de cette espèce gazeuse en présence de dioxygène O2 (g).
A partir d'un système initial composé de 200 L de cette espèce et de dioxygène en excès, le système chimique évolue jusqu'à un état final composé de 400 L de dioxyde de carbone CO2 (g), 700 L d'eau H2O (g), 100 L de diazote N2 (g) et du dioxygène restant. Tous ces volumes sont mesurés dans les mêmes conditions de température et de pression. Dans ces conditions, le volume molaire des gaz est Vm= 50 L.mol-1.
1. Calculer les quantités de matière correspondant aux volumes de gaz mesurés.
CO2 : n(CO2)i=(VCO2)/(VmCO2)=400/50=8 mol. (ou 8,00 mol ?)
H2O : n(H2O)i=(VH2O)/(VmH2O)=700/50=14 mol. (ou 14,00 mol ?)
N2 : n(N2)i=(VN2)/(VmN2)=100/50=2 mol. (ou 2,00 mol ?)
2. Écrire l'équation chimique de la combustion en exprimant les nombres stœchiométriques en fonction de X, Y et Z.
Comment faire pour ne pas "s'embrouiller" et trouver la réponse rapidement (des astuces ?) ?
3. Dresser un tableau permettant de suivre l'évolution du système chimique au cours de la transformation en utilisant l'avancement.
Je pense que c'est faisable si on connait l'équation chimique.
4. Calculer la valeur de l'avancement maximal.
Je pense que c'est aussi faisable après avoir fait le tableau, donc si on connait l'équation chimique.
5. En déduire la formule brute de l'espèce chimique.
Comment faire ?
______
Merci d'avance pour votre aide.
bonjour,
tu as oublié de calculer
il faut équilibrer en fonction de x,y,z l'équation (penser à la conservation du nombre d'atomes de chaque sorte
on connait(par calcul) la quantité initiale de .
D'après l'énoncé , disparait totalement ,.
Si on désigne par "a" l'avancement (éviter "x" dans ce cas pour éviter toute confusion avec l'indice de "C"),,on aura ,à l'état final n( )-amax=0
tu peux aussi exprimer les quantités de matières des produits en fonction de "a",x,y,z et amax ,x,y,z
Comme ces quantités ont été calculées au début,on en déduit x=2,y=7,z=1
voilà quelques pistes de réflexion
Merci, mais comment peut-on calculer n(CXHYNZ) ?
Et je n'arrive toujours pas à équilibrer l'équation... Pouvez-vous m'aider ?
Re,
En l'absence de Coriolan (que je salue ), voici la réponse à ta question :
n(CXHYNZ) = V(CXHYNZ)/Vm
En effet, l'énoncé dit clairement :
Merci de m'aider.
Je propose : CXHYNZ + ((2X+Y+Z+2)/4) O2 => X CO2 + (Y/2) H2O + (Z/2) N2 + O2. Je pense que c'est faux.
Auriez-vous des astuces pour trouver une réponse exacte rapidement pendant mon contrôle svp ?
J'avais explicité la méthode à l'époque à un autre élève (clique sur la maison) :
revision breve
Comme l'a dit Lavoisier : "Rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme" --> une réaction chimique implique donc une CONSERVATION de la matière, à savoir dans ton exercice qu'il faut qu'il y ait autant :
* d'atomes de C côté réactifs et produits ;
* d'atomes de O côté réactifs et produits ;
* d'atomes de H côté réactifs et produits ;
* d'atomes de N côté réactifs et produits ;
Côté réactifs :
* il y a combien d'atomes de C ?
* il y a combien d'atomes de O ?
* il y a combien d'atomes de H ?
* il y a combien d'atomes de N ?
Côté produits :
* il y a combien d'atomes de C ?
* il y a combien d'atomes de O ?
* il y a combien d'atomes de H ?
* il y a combien d'atomes de N ?
Si pour chaque atome tu te retrouves avec une égalité, la conservation de la matière est respectée et donc l'équation est bien équilibrée.
Ce raisonnement est valable même avec des expressions littérales.
Vérifie si ton équation est correctement équilibrée.
J'ai commencé, mais n'arrive pas à finir pour les O : comment faire ?
Voici ce que j'ai fait : CXHYNZ + ....... O2 => X CO2 + (Y/2) H2O + (Z/2) N2 + ....... O2.
Merci de me dire comment je peux continuer avec les O, sans m'embrouiller :
il y a X *2O + (Y/2) O + 2 O du côté des produits, mais comment écrire cela du côté des produits ?
Finalement, j'ai pu finir l'exercice : pouvez-vous me corriger svp ?
1. Calculer les quantités de matière correspondant aux volumes de gaz mesurés.
CXHYNZ : n(CXHYNZ)i=(VCXHYNZ)/Vm=200/50=4 mol.
CO2 : n(CO2)f=(VCO2)/(VmCO2)=400/50=8 mol. (ou 8,00 mol ?)
H2O : n(H2O)f=(VH2O)/(VmH2O)=700/50=14 mol. (ou 14,00 mol ?)
N2 : n(N2)f=(VN2)/(VmN2)=100/50=2 mol. (ou 2,00 mol ?)
2. Écrire l'équation chimique de la combustion en exprimant les nombres stœchiométriques en fonction de X, Y et Z.
Finalement, on aurait :
CXHYNZ + (2X + Y/2 + 2)/2 O2 => X CO2 + Y/2 H2O + Z/2 N2 + O2
3. Dresser un tableau permettant de suivre l'évolution du système chimique au cours de la transformation en utilisant l'avancement.
CXHYNZ + (2X + Y/2 + 2)/2 O2 => X CO2 + Y/2 H2O + Z/2 N2 + O2
État initial | n(CXHYNZ)i | en excès | 0 | 0 | 0 | en excès
État intermédiaire | n(CXHYNZ)i -x | en excès | (X)x | (Y/2)x | (Z/2)x | en excès
État final | n(CXHYNZ)i -xmax | en excès | (X)xmax | (Y/2)xmax | (Z/2)xmax | en excès
4. Calculer la valeur de l'avancement maximal.
CXHYNZ est le seul réactif qui n'est pas en excès (cela se dit ?), donc il est limitant.
Donc : n(CXHYNZ)i-xmax=0
<=> n(CXHYNZ)i=xmax=4mol.
5. En déduire la formule brute de l'espèce chimique.
On a :
- n(CO2)f=8 mol. Donc, d'après le tableau d'avancement : X(xmax)= 8 mol.
- n(H2O)f=14 mol. Donc, d'après le tableau d'avancement : (Y/2)xmax= 14 mol.
- n(N2)f=2 mol. Donc, d'après le tableau d'avancement : (Z/2)xmax= 2 mol.
On sait que : xmax=4mol.
On a donc :
-X*4=8 donc X=2.
-(Y/2)*4=14 <=> 28=4Y donc Y=7.
-(Z/2)*4=2 <=> 2Z=2 donc Z=1.
La formule brute de l'espèce chimique est donc : C2H7N.
bonjour,
merci à Gbm d'avoir pris le relais.
C'est bien ,mis à part la présence de O2 dans les produits.
Il faut donc supprimer O2 des produits .Le coefficient de O2,réactif, est donc X+Y/4
Bonjour,
Pourquoi faut-il supprimer O2 dans l'équation chimique alors qu'il est indiqué que "le système chimique évolue jusqu'à un état final composé de 400 L de dioxyde de carbone CO2 (g), 700 L d'eau H2O (g), 100 L de diazote N2 (g) et du dioxygène restant" ?
Le dioxygène est un réactif.
dans l'équation il reste du côté des réactifs.
A l'état final ,le bilan de matière sera ,du côté réactifs:
0 mol pour CxHyNz
excès pour O2
Pourquoi reste-t-il du côté des réactifs, alors qu'il est dit que l'état final est composé d'O2 ? Comment savoir à l'avenir qu'il ne faut pas mettre un élément du côté des produits ?
Pourriez-vous me répondre pour mon exo 5 svp ?
On ne dois pas mettre du côté des produits un réactif.
Un produit est une nouvelle espèce formée .
Il ne faut pas perdre de vue qu'une équation est écrite en affectant les réactifs et produits de coefficients qui correspondent aux conditions stoechiométriques.
cela correspond aux proportions dans lesquels on doit mélanger les réactifs pour qu'ils réagissent en totalité.Dans ce cas ,l'équation indique aussi les proportions dans lesquelles les produits sont obtenus.
par exemple
2 H2 +O2 =2 H2O
quelle que soient les quantités des réactifs utilisés ,l'équation s'écrira toujours de la même façon
si on fait réagir 10 mol de H2 et 2 mol de O2 ,au final ,on aura un excès de H2 (6 mol) ,0 mol de O2 et 4 mol de H2O .
Ce n'est pas parce que H2 est en excès que l'on va écrire H2 du côté des produits...
Mais pour 2 Al + 6 H+ => 2 Al3+ + 3 H2
On remet du Al du côté des produits non ?
Comment savoir qu'un réactif est en excès ?
Il faut que tu revois le cours relatif aux équations-bilans.
Si tu considère une équation simple :
* à gauche on met les réactifs
* à droite les produits.
Tu brûle un petit bout de charbon dans un bocal remplit de dioxygène à l'excès, tu écris bien :
C + O2 --> CO2 n'est-ce pas ?
Et non pas C + 2O2 --> CO2 + O2, ce qui alourdirait inutilement l'équation.
Pour rappel, on fait exactement pareil pour les ions spectateurs dans les exercices concernés.
Et pour répondre à ta dernière question, relis ton énoncé :
on sait qu'un réactif est en excès si cela est indiqué dans l'énoncé (!) , ou bien après calcul pour trouver le réactif limitant (comme tu l'as fait pour la poudre noire). Les réactifs qui ne sont pas limitants ,sont en excès.
Merci. Pour finir mes révisions, auriez-vous des conseils ou astuces pour équilibrer des équations chimiques ?
J'ai en effet eu beaucoup de mal à équilibre celle-ci :
MnO4- + SO2 + H2O => Mn2+ + SO42- + H+
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