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tableaux d'avancement

Posté par
creunuche
19-11-17 à 09:49

Bonjour,
La conbustion incomplète de benzène, liquide de formule C6 H6, fournit du carbone et de l'eau.

1) Ecrire l'équation bilan. 2C6H6 + 3O2  donne 12C + 6H2O

2) Quelle est la masse de carbone obtenu en brulant 100 g de benzène?

masse (g) / masse molaire ( g/mol) = 100 /78 = 1028 mol de benzène.
12*1.28 = 15.36 mol de carbone.
masse molaire (g/mol) * quantité de matière ( mol) = 15.36 *12 = 184.32 g de carbone.

3) Quel volume d'air  faudra t-il (CNTP)?

3*1.28 = 3.84 mol (s)
quantité de matière (mol) * volume d'air d'un gaz (L/mol) = 3.84 * 22.4= 86.0 L
L'air contient 20 % de O2 en volume 86*5 =  430 L d'air.

                                                                           2C6H6                     3O2                       12C                  6H2O
Etat initial x=0 (mol)                                  1.28                        3.125                        0                          0

Etat intermédiaire x (mol)                  1.28-2x                 3.125-3x                  12x                      6x

Etat final x max (mol) = 0.64        1.28-2x max          3.125-3x max        12x max           6x max
                                                                              = 0                          = 1.205                     =7.68                 = 3.84


Est ce que mes résultats sont bons par avance merci.

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 11:00

Bonjour,

Citation :
La combustion incomplète du benzène, liquide de formule C6H6, fournit du carbone et de l'eau.


Question 1 :
Citation :
2C6H6 + 3O2 donne 12C + 6H2O


TB !

Question 2 : attention à la qualité rédactionnelle, ça pourrait te pénaliser le jour d'un examen :

=> Calcul des quantités de matières initiales en réactifs :

* ni(C6H6) = mi(C6H6)/M(C6H6) (indice "i" pour "initiale")

avec M(C6H6) = 6M(C) + 6M(H) = 6*12 + 6 = 78 g/mol

soit ni(C6H6) = 100/78 = 1,28 mol

Attention : ne pas utiliser l'écriture anglo-saxonne pour les décimales, on met des virgules en France !

* on suppose le dioxygène introduit en excès.

=> Tableau d'avancement de la réaction : OK

=> A l'état maximal, tout le benzène est supposé avoir réagi, sa quantité de matière est donc nulle : ni(C6H6) - 2xmax = 0 <=> xmax = ni(C6H6)/2 = 1,28/2 = 0,64 mol.

Donc il se forme nf(C) = 12xmax = 12*0,64 = 7,68 mol

soit une masse de carbone formée mf(C) = nf(C)*M(C) = 7,68*12 = 92,16 g

==> Grosse erreur d'inattention dans le calcul de ton avancement maximal : il ne faut pas oublier les coefficients stoechiométriques !

Question 3 à reprendre du coup, tu devrais trouver Vi(O2) = 215 L.

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 12:07

je ne vois pas comment vous trouvez le volume d'air 215L.  comment faire? merci

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 12:22

Tu t'es de nouveau planté(e) sur le calcul de l'avancement maximal de la réaction :

xmax = 0,64 mol et non 1,28 mol ...

C'est pourtant ce que tu as écrit dans ton tableau : faute d'inattention ?

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 12:30

bonjour, à qui vous parlez ? car si c'est à moi je n'ai fait aucune correction.

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 12:38

Je m'inquiète un peu là

Tu écris des choses sans en comprendre leur signification :

tableaux d\'avancement

Tu t'es planté dans le calcul de la masse de carbone et dans le volume de dioxygène en supposant que xmax = 1,28 mol, ce qui est faux.

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 12:43

je ne comprends pas pouvez- vous m'expliquer svp.

j'ai fais 3.125 - 3 * 0.64 =1.205 mol

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 12:54

Déjà, as-tu compris le calcul de la masse de carbone formée ?

Ensuite, je ne comprends pas d'où tu sors ce "3,125 mol" (pas de ".", mais une ","), il n'est pas du tout mentionné dans l'exercice ...

On te demande de calculer la quantité de matière minimale nécessaire pour que le benzène soit le réactif limitant, ce qui revient à introduire les réactifs dans des proportions stoechiométiques :

ni(C6H6) - 2xmax = 0 <=> xmax = 1,28/2 = 0,64 mol

d'après ton tableau d'avancement de la réaction, il faut donc une quantité de matière minimale égale à ni(O2) = 3*xmax = 3*0,64 = 1,92 mol (logique puisqu'à l'état maximal, on veut que ni(O2) - 3xmax = 0 dans des proportions stoechiométriques).

or ni(O2) = Vi(O2)/Vm avec Vm le volume molaire

soit Vi(O2) = ni(O2)*Vm = 1,92*24 = 46,1 L de dioxygène nécessaires à la combustion de 100 g de benzène.

Or dans l'air il y a environ 20% de O2, donc le volume d'air total nécessaire est donc : V(air) = 46,1*5 = 230 L

Tu comprends ?

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 13:12

Si jamais tu as un doute sur la signification de "condition stoechiométrique", lis ceci :

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 13:48

je ne comprends pas car plus haut vous trouvez 215 L et maintenant vous trouvez 230L.
Aprés je ne vois pas comment remplir la colonne où j'ai faut. Merci pour l'aide

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 14:04

En fait, tout dépend de la valeur du volume molaire choisie :

à 0°C : Vm = 22,4L/mol, alors V(O2) = 1,92*22,4 = 43 L, soit V(air) = 43*5 = 215 L.

à 20°C : Vm = 24 L/mol, alors V(O2) = 1,92*24 = 46 L, soir V(air) = 230 L.

Est-ce la valeur du volume molaire est précisée dans ton énoncé ?

Concernant ton tableau d'avancement pour O2 :
* état initial : ni(O2) = 1,92 mol
* état intermédiaire : ni(O2) - 3x
* état maximal : ni(O2) - 3xmax = 0

avec x max = 0,64 mol.

As-tu compris ton erreur sur le calcul de la masse de carbone ?
Celle du volume d'air minimal nécessaire ?
As-tu compris avec le lien la signification de "condition stoechiométrique" ?

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 14:39

dans mon énoncé , il y a on peut considérer q'une mole de gaz à un volume de 22,4 L (CNTP)
comment trouvé vous 1,92 mol en valeur initial

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 14:44

J'ai déjà répondu à cette question dans mon message du 19-11-17 à 12:54. Si tu ne suis pas le fil de l'échange, ça va devenir compliqué de t'aider ...

Dans ce cas, si Vm = 22,4 L/mol, alors V(air) = 215 L, comme annoncé initialement.

Tu as de grosses lacunes sur les tableaux d'avancement d'une réaction, et sur l'interprétation des coefficients stoechiométriques de l'équation-bilan.

Commence par lire le lien que je t'ai passé (message du 19-11-17 à 13:12), tu comprendras mieux.

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 14:56

moi j'ai fait
quantité de matière de O2= m/M = 100/32= 3,125 mol
                                                        

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 16:04

C'est complètement faux ... L'énoncé ne t'a jamais évoqué une masse de 100 g pour le dioxygène ...

D'ailleurs, pourquoi la question 2. te demanderai le volume d'air nécessaire pour brûler les 100 g de benzène si tu avais déjà le résultat ?

D'autre part, pour raisonner dans des proportions stoechiométriques, on ne doit jamais raisonner en masse, mais en quantité de matière.

Maintenant qu'on a fini cet exercice, j'aimerais savoir si tu as regardé le lien que je t'ai fourni.

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 16:51

1) 2C6H6 + 3O2  donne 12C + 6H2O

2) soit une masse de carbone formée mf(C) = nf(C)*M(C) = 7,68*12 = 92,16 g

3) à 0°C : Vm = 22,4L/mol, alors V(O2) = 1,92*22,4 = 43 L, soit V(air) = 43*5 = 215 L.

                                                                          2C6H6                     3O2                       12C                  6H2O
Etat initial x=0 (mol)                                  1.28                        1.92                        0                          0

Etat intermédiaire x (mol)                  1.28-2x                 1.92-3x                  12x                      6x

Etat final x max (mol) = 0.64        1.28-2x max          1.92-3x max        12x max           6x max
                                                                              = 0                          = 0                           =7.68                 = 3.84

J'ai tout recopier est ce que c'est ça.

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 18:21

Je vais finir par l'écrire dans une autre langue : utilise l'écriture française pour les décimales : la virgule et non le point

C'est ça, mais il faut que tu apprennes à mieux rédiger : inspire-toi de ce que j'ai fait.

As-tu regardé le lien ? Est-ce clair ou recopies-tu sans conviction ?

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 18:40

excusez moi pour les virgules c'est vrai je n'y pense pas

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 18:56

Pas de soucis, je préfère te le dire car ça pourrait irriter certains professeurs .

Du coup ce lien ? C'est clair ?

Posté par
creunuche
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 19:02

oui c'est bon je pense merci de votre aide.

Posté par
gbm Webmaster
re : tableaux d'avancement 19-11-17 à 19:12

OK, je t'en prie !

Garde le lien dans un coin de ton ordinateur, ça peut toujours resservir.

N'hésite pas à regarder des cours en ligne sur les tableaux d'avancement d'une réaction.

N'oublie pas enfin mes conseils sur :
* la qualité de rédaction d'un exercice scientifique ;
* l'utilisation de la virgule pour les décimales ;
* faire attention au nombre de chiffres significatifs fourni ;
* bien prendre le temps de lire l'énoncé (ne pas confondre la masse d'un premier réactif avec celle du second, etc.).



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