Combustion d'un alcane
Modérateur : moderateur
Combustion d'un alcane
Bonjour, je dois répondre à cet énoncé :
L'essence est composée de 70% d'heptane et de 30% d'octane? Lors d'une combustion complète d'alcane, il y a émission de CO2. Calculer la quantité nécessaire pour émettre 38kg de CO2 en considérant que la combustion de l'essence est complète.
Je suis habitué à faire cet exercice dans l'autre sens,( calculer le CO2 émis) ,en fait je vois comment il faut faire mais la masse volumique des alcanes n'est pas donnée dans l'énoncé, hors je ne vois comment résoudre la question sans cette donnée.
L'essence est composée de 70% d'heptane et de 30% d'octane? Lors d'une combustion complète d'alcane, il y a émission de CO2. Calculer la quantité nécessaire pour émettre 38kg de CO2 en considérant que la combustion de l'essence est complète.
Je suis habitué à faire cet exercice dans l'autre sens,( calculer le CO2 émis) ,en fait je vois comment il faut faire mais la masse volumique des alcanes n'est pas donnée dans l'énoncé, hors je ne vois comment résoudre la question sans cette donnée.
Re: Combustion d'un alcane
Bonjour Marco,
La quantité demandée peut être donnée en mol, et vous n'avez alors pas besoin de la masse volumique des alcanes.
La quantité demandée peut être donnée en mol, et vous n'avez alors pas besoin de la masse volumique des alcanes.
Re: Combustion d'un alcane
Bonjour, merci pour votre réponse.
J'ai un doute sur la marche à suivre, mais après avoir vérifié d'une autre manière ça l'a l'air de coller.
Heptane : C7H16 Octane : C8H18
C7H16 + 11 O2 --> 7 CO2 + 8 H2O
C8H18 + 25/2 O2 --> 8 CO2 + 9 H2O
Je converti le CO2 en mol : 38000/44 = 863,6 mol.
70% (863,6) = 604 mol
30% (863,6) = 259 mol
1/7 C7H16 --> 1 CO2 et 1/8 C8H18 --> 1 CO2
donc n(C7H16)= 604/7 = 86,2 mol et n(C8H18)= 259/8= 32,3 mol
Il faut donc 86,2 mol d'heptane et 32,3 mol d'octane pour produire 38kg de CO2.
J'ai un doute sur la marche à suivre, mais après avoir vérifié d'une autre manière ça l'a l'air de coller.
Heptane : C7H16 Octane : C8H18
C7H16 + 11 O2 --> 7 CO2 + 8 H2O
C8H18 + 25/2 O2 --> 8 CO2 + 9 H2O
Je converti le CO2 en mol : 38000/44 = 863,6 mol.
70% (863,6) = 604 mol
30% (863,6) = 259 mol
1/7 C7H16 --> 1 CO2 et 1/8 C8H18 --> 1 CO2
donc n(C7H16)= 604/7 = 86,2 mol et n(C8H18)= 259/8= 32,3 mol
Il faut donc 86,2 mol d'heptane et 32,3 mol d'octane pour produire 38kg de CO2.
Re: Combustion d'un alcane
Bonjour.
D'abord quelques petits commentaires.
Au sujet des équations des réactions de combustion.
Par convention, les coefficients "stœchiométriques" utilisés pour "équilibrer" certains disent ajuster l'équation afin de respecter la conservation des éléments chimiques doivent être entiers (les plus petits entiers possibles)
Ce qui donne donc \(2{ C }_{ 8 }{ H }_{ 18 }+25{ O }_{ 2 }\rightarrow 16{ CO }_{ 2 }+18{ H }_{ 2 }0\)
Évidemment, cela ne va pas changer vos calculs, car il s'agit de suites (de nombres) proportionnelles : la suite (1 ; 25/2 ; 8 ; 9) est proportionnelle à la suite (2 ; 25 ; 16 ; 18).
Éviter :
Et écrivez par exemple le résultat sous forme d'équation du type \(n({ CO }_{ 2 })=863,6\quad mol\)
Maintenant poursuivons, avec une erreur d'interprétation au sujet des 70%.
Vous écrivez :
De plus lorsque l'énoncé précise :
Ce qui évidemment change beaucoup.
Le plus simple devant l'ambiguité de l'énoncé est de considérer qu'il s'agit d'une proportion en quantité de matière.
Un piste : considérez qu'il y a \(0,7\times n\) d'heptane et \(0,3\times n\) mol d'octane.
D'abord quelques petits commentaires.
Au sujet des équations des réactions de combustion.
Par convention, les coefficients "stœchiométriques" utilisés pour "équilibrer" certains disent ajuster l'équation afin de respecter la conservation des éléments chimiques doivent être entiers (les plus petits entiers possibles)
Ce qui donne donc \(2{ C }_{ 8 }{ H }_{ 18 }+25{ O }_{ 2 }\rightarrow 16{ CO }_{ 2 }+18{ H }_{ 2 }0\)
Évidemment, cela ne va pas changer vos calculs, car il s'agit de suites (de nombres) proportionnelles : la suite (1 ; 25/2 ; 8 ; 9) est proportionnelle à la suite (2 ; 25 ; 16 ; 18).
Éviter :
Écrivez plutôt que vous déterminez la quantité de matière de \({ CO }_{ 2 }\).Je converti le CO2 en mol : 38000/44 = 863,6 mol.
Et écrivez par exemple le résultat sous forme d'équation du type \(n({ CO }_{ 2 })=863,6\quad mol\)
Maintenant poursuivons, avec une erreur d'interprétation au sujet des 70%.
Vous écrivez :
Ce qui est erroné : car si il y a bien 70% d'heptane et 30% d'octane cela ne conduit pas que dans la production 70% de \({ CO }_{ 2 }\) soit due à la combustion de l'heptane et 30% par celle de l'octane. En effet pour une mole d'heptane il y a production de 7mol de dioxyde de carbone et pour une mole d'octane il y a production de 8 mol de dioxyde de carbone. En conséquence la proportion de \({ CO }_{ 2 }\) à cause de la combustion de l'octane sera certainement un peu plus grande que 30%.70% (863,6) = 604 mol
30% (863,6) = 259 mol
De plus lorsque l'énoncé précise :
S'agit-il de proportion en masse ou en quantité de matière ?L'essence est composée de 70% d'heptane et de 30% d'octane?
Ce qui évidemment change beaucoup.
Le plus simple devant l'ambiguité de l'énoncé est de considérer qu'il s'agit d'une proportion en quantité de matière.
Un piste : considérez qu'il y a \(0,7\times n\) d'heptane et \(0,3\times n\) mol d'octane.
Re: Combustion d'un alcane
On a déjà fait l'exercice plusieurs fois en classe mais dans le sens inverse. On partait d'un volume d'essence, on déterminait les différents pourcentages de ce volume et les quantités de matière correspondant à ces pourcentages,à partir de ça on calculait la quantité de CO2 émise.
Nous n'avons pas les données de masse volumique mais mon prof m'a dit que c'était à nous de les chercher, donc je peux les utiliser.
Pour moi il faut résoudre : n(CO2) = 7x + 8y x et y étant le nombre de moles d'heptane et d'octane
Je sais que x = m(heptane)/100 et y= m(octane)/114
Mais cela me rajoute des inconnues dans mon système.
Pour résumer : je sais que j'ai 863,6 mol de CO2 émises ,cette quantité provient de 7 n (heptane)+ 8 n (octane) , ces 2 dernières quantités proviennent de 0,7 et 0,3 fois la quantité initiale d'essence. J'ai l'impression qu'il me manque un élément pour progresser.
Nous n'avons pas les données de masse volumique mais mon prof m'a dit que c'était à nous de les chercher, donc je peux les utiliser.
Pour moi il faut résoudre : n(CO2) = 7x + 8y x et y étant le nombre de moles d'heptane et d'octane
Je sais que x = m(heptane)/100 et y= m(octane)/114
Mais cela me rajoute des inconnues dans mon système.
Pour résumer : je sais que j'ai 863,6 mol de CO2 émises ,cette quantité provient de 7 n (heptane)+ 8 n (octane) , ces 2 dernières quantités proviennent de 0,7 et 0,3 fois la quantité initiale d'essence. J'ai l'impression qu'il me manque un élément pour progresser.
Re: Combustion d'un alcane
Re.
Vous n'avez pas utilisé l'indice.
Reprenons.
Imaginons qu'il ait n mole d'essence soit \(0,7\times n\) mol d'heptane et \(0,3\times n\) mol d'octane.
On doit déterminer le nombre de moles n d'essence.
D'après l'équation et les coefficients stœchiométriques :
Les 0,7 mol d'heptane (réactif limitant qui donc est entièrement consommé) produisent 7 fois plus de \({ CO }_{ 2 }\) soit \(4,9\times n\)
Et les 0,8 mol d'octane produisent 8 fois plus de \({ CO }_{ 2 }\) soit \(2,4\times n\).
On a donc \(4,9\times n\quad +\quad 2,4\times n\quad =7,3\times n\) mol de \({ CO }_{ 2 }\)
Donc \(7,3\times n=863,6\).
Je vous laisse continuer …
Non, ce n'est pas la bonne démarche pourquoi deux inconnues x et y alors les quantités de matière x et y sont liées.Pour moi il faut résoudre : n(CO2) = 7x + 8y x et y étant le nombre de moles d'heptane et d'octane
Je sais que x = m(heptane)/100 et y= m(octane)/114
Vous n'avez pas utilisé l'indice.
Reprenons.
Imaginons qu'il ait n mole d'essence soit \(0,7\times n\) mol d'heptane et \(0,3\times n\) mol d'octane.
On doit déterminer le nombre de moles n d'essence.
D'après l'équation et les coefficients stœchiométriques :
Les 0,7 mol d'heptane (réactif limitant qui donc est entièrement consommé) produisent 7 fois plus de \({ CO }_{ 2 }\) soit \(4,9\times n\)
Et les 0,8 mol d'octane produisent 8 fois plus de \({ CO }_{ 2 }\) soit \(2,4\times n\).
On a donc \(4,9\times n\quad +\quad 2,4\times n\quad =7,3\times n\) mol de \({ CO }_{ 2 }\)
Donc \(7,3\times n=863,6\).
Je vous laisse continuer …
Re: Combustion d'un alcane
Bonjour et merci pour votre réponse, je n'aurais pas trouvé sans vous.
On a donc : n=863,6/7,3 = 118,3 mol d'essence
0,7 x 118,3 = 82,81 mol d'heptane
0,3 x 118,3 = 35,49 mol d'octane
M(heptane) = 100g/mol
M(octane)=114g/mol
m(heptane)= 82,8 x 100 = 8280g
m(octane) = 35,5 x114 = 4047g
V (octane) = 4,047/0,703 = 5,75 L
V(heptane) = 8,280/0,684= 12,1 L
On a donc : n=863,6/7,3 = 118,3 mol d'essence
0,7 x 118,3 = 82,81 mol d'heptane
0,3 x 118,3 = 35,49 mol d'octane
M(heptane) = 100g/mol
M(octane)=114g/mol
m(heptane)= 82,8 x 100 = 8280g
m(octane) = 35,5 x114 = 4047g
V (octane) = 4,047/0,703 = 5,75 L
V(heptane) = 8,280/0,684= 12,1 L
Re: Combustion d'un alcane
Re.
Tous cela est correct.
Je suppose que vous avez trouvé les valeurs des masses volumiques dans l'énoncé ou sur un site.
À propos du volume.
Tous cela est correct.
Je suppose que vous avez trouvé les valeurs des masses volumiques dans l'énoncé ou sur un site.
À propos du volume.
N'oubliez pas qu'il s'agit d'un mélange et que le volume d'essence contenu dans le réservoir est donc d'environ 12,1+5,6 soit 17,7 LV (octane) = 4,047/0,703 = 5,75 L
V(heptane) = 8,280/0,684= 12,1 L
Re: Combustion d'un alcane
Merci beaucoup, merci beaucoup pour votre aide, ça n'est pas un problème facile quand on ne l'a jamais fait.
Re: Combustion d'un alcane
Re.
C'est exact, cependant vous avez, il me semble, bien compris la "petite" erreur d'interprétation de l'énoncé.
N'hésitez pas à revenir sur le forum
C'est exact, cependant vous avez, il me semble, bien compris la "petite" erreur d'interprétation de l'énoncé.
N'hésitez pas à revenir sur le forum
Re: Combustion d'un alcane
Bonjour, je dois répondre à la question suivante: Une transformation chimique s'interprète au niveau microscopique comme une redistribution des atomes. Illustrer cette redistribution des atomes dans le cas de la combustion du carburant; suite à la formule suivante: C7H16 + 11 O2 → 8 H2O + 7 CO2.
Je dois rendre ce sujet type brevet pour le mardi 11 juin 2019. Merci de répondre au plus vite!!!
Je dois rendre ce sujet type brevet pour le mardi 11 juin 2019. Merci de répondre au plus vite!!!
Re: Combustion d'un alcane
Bonsoir Yann,
le 11 juin est passé depuis longtemps....
N'oubliez pas que ce forum est là pour vous aider dans vos recherches et non pour répondre à votre place.
A la rentrée peut-être !
le 11 juin est passé depuis longtemps....
N'oubliez pas que ce forum est là pour vous aider dans vos recherches et non pour répondre à votre place.
A la rentrée peut-être !