La combustion d'octane

[Laetitia, série S]

Bonjour,
J'ai besoin d'aide pour cet exercice car je suis bloquée à la question c) et cela me bloque tout l'exercice. Voici l'énoncé traduit car initialement en anglais:

"On considère que l'essence est principalement constitué d'octane (de formule moléculaire C8H18). Pendant la combustion complète de l'octane dans du dioxygène, il se forme du dioxyde de carbone et de l'eau.
a) Ecrire l'équation de la réaction. (Je pense que c'est 2 C8H18+25 O2--->16 CO2+18 H2O)
b) Construire le tableau d'évolution. (Je crois bien que les quantités de matière sont encore impossible à calculer dans cette question)
c) Déterminer la quantité de matière d'octane n C8H18 brûlée par 1 litre d'essence.
d) Calculer l'avancement maximal xmax.
e) Déterminer la quantité de matière de dioxyde de carbone n CO2 rejeté pour 1 litre d'essence.
f) Calculer la masse de dioxyde de carbone correspondante.
Donnée : densité de l'octane, d=0,75"

Merci de bien vouloir m'aider car je ne sais pas comment calculer n avec le volume et la densité seulement.
Aidez-moi s'il vous plaît.

[SoS(12)]

Bonsoir Laetitia,

Votre début d'exercice est correct.

Pour la question c, je vous rappelle que :
* la densité est le rapport masse volumique(octane) / masse volumique(eau)
* la masse volumique de l'octane est la masse d'octane (d'essence) pour un volume de 1 L (par exemple, à vous de faire attention aux unités)
* vous pouvez donc alors déterminer la quantité de matière d'octane contenue dans un litre.

En restant à votre disposition.

[Laetitia, série S]

Bonjour,
Merci beaucoup. En effet, j'avais déjà pensé à faire d=masse volumique/1000=0.75 et j'ai trouvé masse volumique= 750 g.cm⁻³. Puis, je pense qu'il faudra convertir un litre en cm³, c'est-à-dire 1000 cm³. Puis, avec ce volume et la masse volumique, on trouve la masse. On trouve donc la quantité de matière avec la masse molaire de l'octane (je crois que c'est 114 g.mol⁻¹). Est-ce que jusqu'à maintenant c'est bon, s'il vous plaît ?

[SoS(12)]

C'est parfait !

[Laetitia, série S]

Bonsoir,
Ah d'accord merci ! Mais après j'ai trouvé une masse de 7.5*10⁵ g, ce qui fait n=7.5*10⁵/114 mol et j'ai trouvé que la masse était un peu élevée, c'est pour ça que je n'étais pas sûre. Pour pouvoir remplir le tableau d'avancement, j'ai besoin de calculer la quantité de matière du dioxygène mais pour calculer celle-ci j'ai besoin du volume molaire du dioxygène car c'est un gaz. Comment est-ce que je peux calculer cette quantité de matière s'il vous plait ?

[SoS(12)]

Excusez moi, j'ai laissé passer une erreur. d = 0,75 donc la masse volumique est de 0,75 g/cm3 et pas 750 g/cm3 (ce qui explique la masse très élevée que vous trouvez). Une petite correction à apporter dans vos calculs.

Pour le tableau d'avancement, on ne vous donne aucune indication sur le dioxygène, mais on vous dit que la combustion de l'octane est complète. Quelle hypothèse pouvez-vous faire sur la quantité de dioxygène par rapport à celle d'octane ?

[Laetitia, série S]

Le calcul est faux car la masse volumique de l'eau vaut 1 g.cm³ et non pas 1000, n'est-ce pas ?
Pour le dioxygène, il ne restera plus rien à la fin si c'est une combustion complète.

[SoS(12)]

Oui pour le calcul.

Non pour le dioxygène. C'est la combustion complète de l'octane : ce n'est donc pas le dioxygène qui est complètement consommé.

[Laetitia, série S]

Bonjour,
D'accord mais ces proportions ont l'air d'être stoechiométriques. Il ne reste donc ni octane ni dioxygène à la fin, non ? Par contre, la quantité de matière du dioxygène est-elle égale à celle de l'octane ?
c) Pour cette question j'ai donc trouvé n=750/114 mol avec m=750 g.
d) J'ai calculé xmax avec la quantité de matière de l'octane (=quantité de matière du dioxygène ?) et j'ai trouvé xmax=750/228 mol.
e) Pour la quantité de matière du dioxyde de carbone, j'ai fait 18*xmax=18*750/228=1.2*10⁴/228 mol.
f) Pour la masse de dioxyde de carbone, j'ai fait m=n*M=(1.2*10⁴/228)*44= 5.28*10⁵/228 g. (Je sais que j'ai tout faux car cette masse est beaucoup trop élevée !)
Pouvez-vous s'il vous plait m'aider à corriger mes très nombreuses erreurs ?

[Laetitia, série S]

Bonsoir,
D'accord mais ces proportions ont l'air d'être stoechiométriques. Il ne reste donc ni octane ni dioxygène à la fin, non ? Par contre, la quantité de matière du dioxygène est-elle égale à celle de l'octane ?
c) Pour cette question j'ai donc trouvé n=750/114 mol avec m=750 g.
d) J'ai calculé xmax avec la quantité de matière de l'octane (=quantité de matière du dioxygène ?) et j'ai trouvé xmax=750/228 mol.
e) Pour la quantité de matière du dioxyde de carbone, j'ai fait 18*xmax=18*750/228=1.2*10⁴/228 mol.
f) Pour la masse de dioxyde de carbone, j'ai fait m=n*M=(1.2*10⁴/228)*44= 5.28*10⁵/228 g. (Je sais que j'ai tout faux car cette masse est beaucoup trop élevée !)
Pouvez-vous s'il vous plait m'aider à corriger mes très nombreuses erreurs ?

[SoS(31)]

Bonsoir Laëtitia,

L'octane a entièrement disparu, par contre les quantités de matière d'octane et de dioxygène ne sont pas les mêmes car les coefficients stoechiométriques sont différents. Mais cela ne vous empêche pas de calculer l'avancement maximal xmax.

Par contre dans la question e), vous avez fait une erreur, c'est 16 et non 18.

Cordialement

[Laetitia, série S]

Bonjour,
En fait pour la question e) j'ai écrit 18 mais j'ai fait 16*xmax (je me suis trompée, désolé). Donc, les proportions ne sont pas stoechiométriques ? Mais, il n'y a plus d'octane à la fin car c'est une combustion complète: il est donc limitant.
Au fait, mes réponses aux questions étaient-elles justes, s'il vous plait ?
Merci de bien vouloir m'aider.

[SoS(31)]

Bonjour Laëtitia,

Vos réponses semblent correctent

Cordialement

[Laetitia, série S]

Bonjour,
Merci beaucoup de m'avoir aider à finir cet exercice SoS(12) et Sos(31).