Les alcanes...

[Nicolas (S-SVT)]

Bonjour à tous,

J'ai un DM de Chimie pour la rentrée et j'ai deux petites questions où je n'arrive pas vraiment à trouver :/


L'énoncé me dit que ''les alcanes ont pour formule générale CnH2n+2, et que le propane est un alcane de masse molaire M = 44,0 g/mol''


1. Rechercher la valeur de l'indice n..

==> C'est là que je bloque, car je sais que n vaut 3.. Mais comment je le montre ?
Je sais juste que le propane a pour formule brute C3H8 (c'est-à-dire que n vaut 3)

Mais ici je vois qu'on me donne M.. Un rapport avec la relation n = m/M ?


2. Donner la formule brute du propane sachant que n = 3

==> CnH2N+2 devient C3H6+2 soit C3H8 qui est la formule brute du propane.


3. Ecrire l'équation de la combustion complète du propane gazeux dans le dioxygène sachant qu'il ne se forme que de la vapeur d'eau et du gaz carbonique.

==> Equation bilan : C3H8 + 02 --> H20 + CO2
Equation bilan équilibrée : C3H8 + 502 --> 4H20 + 3CO2


4. On brûle 35,2g de propane dans un volume de 16,8 L de dioxygène pris dans les C.N.T.P :
température = 20°C et P = 1,013.10^5 Pa.

Faire un tableau d'avancement et indiquez l'avancement maximal, le réactif limitant et la composition du mélange final.

==> Là je bloque au niveau du début, pour trouver n.
On me donne la masse maintenant... Il n'y a juste besoin de faire n = m/M
Dans ce cas-là à quoi sert PV = nRT ?

Autre question.. n = RT/PV ou bien PV/RT ?


5. Tracer le graphe représentant la quantité de gaz carbonique formée en fonction de l'avancement de la réaction.

==> Je le ferais avec les trois états si j'ai bien compris ?
Genre quand x = 0, quand il y a x et enfin lorsque il y a xmax ?


6. Déterminer graphiquement l'avancement x de la réaction lorsque la quantité de gaz carbonique formée est de 0,35 mol

==> En regardant sur le graphique je présume ?




Voilà, si on pouvait m'éclairer, je vous serai très reconnaissant :)


Cordialement,

Nicolas (1ère S - SVT)

[SoS(31)]

Bonsoir Nicolas,

Nous allons commencer par le début, et nous verrons ensuite comment vous avancez dans votre travail.

Par rapport à la première question: trouver l'indice n.

On vous donne la masse molaire de votre alcane. Je vous rappelle que la masse molaire d'une molécule dépend des masses molaires de chacun des atomes le composant. Exprimer donc votre masse molaire en fonction du nombre et de la nature de chacun des atomes, en gardant l'indice n. Puis isoler n et faites l'application numérique.

Cordialement

[Nicolas (S-SVT)]

Bonsoir,

Euh je sais que :

- carbone C = 12 g/mol

- hydrogène H = 1 g/mol

(- oxygène O = 16 g/mol)


Qu'il y a 3 x C (36) + 8 x H (8) soit 36 + 8 = 44

CnH2n+2

2N+2 = 8
2n = 4
n = 2 ?


Mais c'est bizarre, j'ai bien Cn hors ici n vaut 3 non ?


Je ne comprends pas vraiment comment faire là :/

[SoS(31)]

Rebonsoir Nicolas,

Donnez l'expression littérale de votre masse molaire en gardant n, mais en remplaçant par les valeurs des masses molaires de chacun des atomes, et égalez à la masse molaire donnée: 44. Puis isolez n.

Cordialement

[Nicolas (S-SVT)]

Bonsoir,

Voici le calcul que j'ai fait :


M = CnH2n+2
44 = CnH2n+2
44 = C3xnH2x4n+2 (car il y a 3 atomes de C et 8 atomes de H)
44 = C3nH8n+2
44 = 12 x 3n + 1 x 8n + 2 (car C a une M de 12, et H a une M de 1 ?)
44 = 36n + 8n + 2
44 = 44n + 2
42 = 44n

n vaut donc 42/44 ?


Je n'ai pas réellement compris ce que je dois faire..

[Nicolas (S-SVT)]

Oh je viens de comprendre !!

Je fais :


M = CnH2n+2
44 = 12n2n+2

Soit 44 = 14n + 2
Soit 42 = 14n

Donc n = 3


Je pense que c'est mieux que ma première réponse xD

[SoS(31)]

Tout à fait, vous avez compris la méthode

Il ne vous reste plus qu'à continuer les autres questions. Concernant la question 4, je vous rappelle qu'il y a deux réactifs, il vous faut peut-être utiliser les données pour un réactif autre que le propane.

Cordialement

[Nicolas (S-SVT)]

Bonjour,

Oui il y a aussi le dioxygène mais il y a une phrase que je trouve bizarre


==> ''On brûle 35,2g de propane dans un volume de 16,8L de dioxygène pris dans les C.N.T.P''

Je ne vois pas comment je peux distinguer la quantité de matière de propane et de dioxygène là =S


Pour le propane j'ai sa masse ainsi que sa Masse Molaire donc j'en conclus que je fais :

n = m / M
n = 35,2 / 44
n = 0,8 mol



Et pour le dioxygène je prends donc la formule PV = nRT ?

Ce qui me donnerait n = PV/RT
Soit n = (1,013.10^5 x 1,68.10^-2) / (8,314 x 293,15) car si j'ai bien compris les 16,8L passent en m^3 soit 1,68.10^-2 m^3 et la température est en K soit 273,15 + 20 = 293,15
Soit n = un résultat ^^


Est-ce que c'est bien cela ?

Merci

[SoS(31)]

Bonjour Nicolas,

Votre raisonnement est correct, il ne vous reste plus qu'à faire le calcul et construire votre tableau d'avancement. Vous avez vos deux quantités de matière, et vous déterminez le réactif limitant.

Cordialement

[Nicolas (S-SVT)]

Bonjour,

Merci bien alors :)

[Nicolas (S-SVT)]

Re bonjour,

Je trouve pour xmax = 0,14 mol

Et je trouve qu'il se forme 0,56 mol d'H2O ainsi que 0,42 mol de CO2
Il y a un réactif en excès, le C3H8 où il reste 0,66 mol.

O2 est donc le réactif limitant.


Par contre, pour la suite, on me demande de faire un graphe représentant la quantité de gaz carbonique formée en fonction de l'avancement dans la réaction...

==> Comment je peux faire cela ? Je ne vois pas comment je peux représenter cela =S


Voilà, merci si vous pouvez encore m'aider ^^

PS: Mes résultats du dessus sont bons ?

[Nicolas (S-SVT)]

Excusez mon 3è post mais..

Pour ma question 4, on me demande la composition du mélange final..

J'ai les quantités de matière à la fin de la réaction.

Pensez-vous que cela suffisse ou bien faut-il que je cherche le volume... ? (car ce sont des gaz)


Je connais n mais après je ne pense pas qu'on puisse le faire...

Voilà pourquoi je vous redemande une explication ^^


Merci bien

Nicolas

[SoS(31)]

Bonsoir Nicolas,

Vos résultats sont corrects.

Lorsque l'on vous demande la composition de l'état final sans rien spécifier, cela signifie qu'il faut déterminer uniquement les quantités de matière des réactifs et des produits à la fin de la réaction.

Pour la question 5., il vous faut représenter la quantité de CO2 formé en fonction de l'avancement. Dans le tableau d'avancement, vous avez la ligne Etat intermédiaire, dans la colonne du CO2, celui est exprimé en fonction de l'avancement x. Pour tracer votre graphe, il suffit de prendre quelques valeurs de x et de calculer la quantité de matière de CO2.

Cordialement

[Nicolas (S-SVT)]

Bonjour,

Merci pour cette précision, au moins j'en suis sûr ;)


Concernant le graphique, je mets le temps en abscisse et la quantité formée en ordonnée ?

Ou bien l'inverse serait plus logique ?


Par contre, désolé mais je ne vois pas comment je dois faire toujours ^^

Vous me dîtes, prendre des valeurs de x..

Comment je fais ?


Je ne vois vraiment pas car en fait les seuls étapes que je pourrais représenter seraient :

l'état initial, l'état intermédiaire, et l'état final.


Si j'ai bien compris, comme je connais x max, je peux sûrement en faire quelque chose mais quoi ?


Désolé mais je n'ai pas très bien saisi comment faire le graphique :s

[Nicolas (S-SVT)]

Pardonnez-moi mais :

==> En abscisse je peux indiquer x = 0, x ainsi que x max.

Comment je peux savoir où je dois mettre x ainsi que x max ??


==> En ordonnée je peux indiquer 0, 3x ainsi que 3x max (car cela concerne le CO2)

Même question, comment je peux savoir où je mets 3x ?
3x max je veux bien, car comme x max vaut 0,14 alors il suffit que je le pointe à 0,42mol..


Donc... Je suis assez paumé en vérité.

Pour l'instant, la seule chose que je pense bonne est de mettre le temps d'avancement en abscisse (quelle unité ?!)
Et de mettre la quantité de matière formée en ordonnée (en mol)