Propultion d'une fusée

[Pierre 1er S]

Bonjour voila mon exercice pouvez vous me dire si je n'est pas fait de faute Merci d'avance

L'une des molécule de la fusée Ariane fonctionne selon l’équation chimique
\(\(CH3)_{2}\)NNH2+2N2O4 _____aN2+bH2O+cCO2

On dispose de 300kg de1.1-dimethydrazine formule\(\(CH3)_{2}\)NNH2 et de 1000mol de teraoxyde d'azote de formule N2O4

Trouver la valeur de coefficients a,b,c et ajuster l’équation chimique.
\(\(CH3)_{2}\)NNH2+2N2O4
Nous avons
2 carbone
8hydrogene
4 azote
8 dioxygène
Le coefficient de a est de 3 de b ,4 et c,2
3N2+4H2O+2CO2
\(\(CH3)_{2}\)NNH2+2N2O4 _____3N2+4H2O+2CO2

De quelle quantité initiale de 1.1-dimethydrazine dispose t-on?
On dispose de 300kg de 1.1-dimethydrazine soit 300 000g soit 3.0*10^5

Construire un tableau d'avancement faisant apparaitre x max

Nous savons que pour trouver la quantité de mol il faut faire
Nous avons 12*2+6+14*2+2=60
La masse molaire de (CH3)2 NNH2 est de 60 g/mol
La masse est de 300kg soit 300 000 g
n=m/M
n en mol
m en g
M en g/mol
n=300 000/60
n=5000 soit 5.0*10^3 mol

Maintenant nous avons les deux masse molaire
5000 et 1000
donc on peut construire le tableau
voir image
Si (CH3)2 NNH2 est limitant 5-xmax=0 donc x max=5.0*10^3 mol
Si N2O4 est limitant 1.0*10^3-2xmax=0 donc xmax=5.0*10^2mol
On a donc x max=5.0*10^2mol mol
En fin de réaction il n’y a plus de N2O4donc N2O4 est le réactif limitant

Quel est la masse maximale de C02 que l'on peut obtenir?
nous savons que la relation est m=n*M
m=n*M
n en mol
m en g
M en g/mol
m=1000*44
m=44000g soit 44kg
La masse maximale de CO2 est de 44kg
Pouvez vous me dire si mon exercice est juste ?
Merci d'avance

[SoS(29)]

Bonjour.
OK pour l'équation : (CH3)2N2H2 + 2 N2O4 donne 3 N2+4 H2O+2 CO2.

A la question : De quelle quantité initiale de 1.1-dimethydrazine dispose t-on?
Vous avez répondu en donnant la masse (300 kg c'est bien 3*10^5 g), on vous demande en fait la quantité de matière (en mol).
Valeur que vous utiliserez pour remplir le tableau : en effet on vous précise bien qu'il s'agit des quantités de matière en mol.
Donc vous devez calculer la quantité de matière contenue dans 3*10^5 g de 1.1-dimethydrazine dont la formule brute est (CH3)2N2H2 ou C2H8N2.
Et vous avez bien utiliser la relation donnant la quantité de matière à partir de la masse : n = m/M
Avec m = 3*10^5 g et M, masse molaire de C2H8N2, c'est-à-dire M(C2H8N2) = 60 g/mol. Vous avez trouvé 5000 mol.
Pour l'autre réactif: le teraoxyde d'azote N2O4 l'énoncé donne directement la quantité de matière 1000 mol.
ATTENTION : les grandeurs 5000 mol et 1000 mol NE SONT PAS DES MASSES MOLAIRES CES SONT DES QUANTITES DE MATIERE. LES MASSES MOLAIRES DE CES DEUX ESPECES CHIMIQUES SONT M((CH3)2N2H2) = 60 g/mol et M(N2O4) = 92 g/mol ; cette dernière masse molaire n'est d'ailleurs pas utile puisque l'on ne vous demande pas le calcul de la quantité de matière.
La méthode de calcul de l'avancement et donc du limitant est correcte :
Si CH3)2N2H2 est le limitant on doit écrire 5000 - 1* xmax = 0 soit xmax = 5000 mol (le 1 est le coef qui se trouve devant la formule de la molécule dans l'équation).
Si N2O4 est le limitant on doit écrire 1000 - 2*xmax = 0 soit xmax = 500 mol (le 2 est le coef qui se trouve devant la formule de la molécule dans l'équation).
Comme le xmax de N2O4 est plus petit, c'est cette espèce chimique qui disparait en premier et la réaction s'arrête.
Le tableau est correctement rempli.
Donc bon exercice à l'exception de la phrase écrite en majuscule.

[Pierre]

Merci pour votre réponse complète mais est ce que la masse de C02 est elle correct?

[SoS(13)]

Bonjour Pierre,
Oui, mais faites un effort pour personnaliser vos formules : m(CO2) = n(CO2)*M(CO2).

[Pierre 1ere S]

Bonsoir,
Je ne comprend pas très bien car pourtant nous avons 2CO2 ce qui devrait faire 88g/mol
Ce qui nous donnerai 1000*88=88000g soit 88kg
Pouvez vous m'expliquez ?
J'espère être clair dans ma question
Merci d avance

[SoS(13)]

Bonjour Pierre,
La masse molaire ne dépend pas du coefficient stœchiométrique de l'espèce. Pour CO2, elle est toujours de 44 g/mol, quelque soit la situation.
Le coefficient stœchiométrique 2 ne sert qu'à calculer la quantité de matière n(CO2) produite pas la réaction : n(CO2) = 2 xmax.
Ce n'est pas parce que la réaction produit 2 moles d'une espèce que cette espèce pèse 2 fois plus.
Me suis-je fais comprendre ?

[Pierre 1ere S]

Bonsoir,
Je vous remercie de votre explication très claire
Encore Merci