Chimie, quantité de matière et tableau d'avancement

[invite85f3e0ab]

Bonjour, j'ai un DM de chimie à faire et j'ai besoin de votre aide ( si c'est pas trop demandé bien sûr ! )

Alors, pour fabriquer 1 tonne de fer dans un haut fourneau, on brûle 170 kg de carbone en présence d'un exès de dioxygène. La réaction chimique est représentée par l'équation suivante :
C + O2 => CO2

1°, A l'aide d'un tableau d'avancement, calculer la quantité de matière de dioxyde de carbone produite.
Alors moi j'ai trouvé que n(CO2)= 1.42x10^4 mol, je ne sais pas si c'est ça


2°, Après on me dit que le CO2 est mis en contact, à la température de 750°K, avec kg de carbone supplémentaire.de l'oxyde de carbonne est produituniquement. Donner l'équation de la réaction chimique.
J'ai touver comme équation : CO2(g) + C(s) => 2CO(g)


3°, Ensuite on me dit à l'aide d'un tableau d'avancement, déterminer le réactif limitant et en déduire un bilan de matière pour cette 2ème réaction.
J'ai trouvé que le réactif limitant était CO2 avec la mm quantité de matière que dans le 1er tableau d'avancement c'est à dire 1.42x10^4, car si c'était le carbone sa quantité de matière est de 2.62x10^4 et il me semble qu'il faut prendre la plus petite non ?? Et je ne qais pas ce que c'est qu'un bilan de matière!


4°, Sachant que la pression est proche de 10^5 Pa, quel est le volume occupé par l'oxyde de carbone en supposant qu'il se comporte comme un gaz parfait ?
Je na suis pas sur de moi mais il me semble qu'il faut utiliser la formule n = V/Vm <=> V = n*Vm
et je trouve V = 340800 L


5°, Ce gaz est alors mis en contact avec le minerai de fer qui contient en particulier de l'oxyde de fer de formule Fe2O3. On suppose que les seules espèces chimiques produites sont du fer et du dioxyde de carbone. Quelle est l'équation de cette réaction ?
Ici je bloque je trouve Co + Fe2O3 => Fe + CO2,
mais je n'arrive pas à l'équilibrer donc elle doit être fausse mais je na trouve pas mon erreur !


6°, A l'aide d'un tableau d'avancement, vérifier que l'on est effectivement dans les conditions pour produire 1 tonne de métalm en supposant que suffisament de minerai ait été introduit dand le fournrau.
Evidemmant comme je n'ai pas trouvé l'équation je ne peux pas répondre à cette question!

Mon prof me donne comme donée R = 8.314 u.S.I mais je na sais pas ce que sais et je n'en vois pas l'utilité!

Voilà je sais que vous n'avez pas que ça à faire de m'aider mais pour une 1°S je n'ai pas une très bonne moyenne en physique/Chimie mm une pas bonne du tout, alors je vous serais très reconnaisant de m'aider merci
-----

[invite5e2d695b]

1) OK

2) OK

3) le raisonnement est bon après pour le résultat je ne sais pas car il manque la quantité de carbone réagissant avec le CO2
Bilan de matière est de dire les quantité de matière avant réaction et après réaction

4) Il faut utiliser l'équation des gaz parfait PV = nRT pour calculer le volume occupé par CO
Avec P en pascal
V en m³
n en mol (attention, tu obtiens 2 fois plus de CO que de CO2 introduit)
R = 8,314
T en kelvin

5) Fe2O3 + 3CO -----> 3CO2 + 2Fe

6) tu as introduit 2,84.10⁴ mol de CO
d'après l'équation la quantité de fer produit sera de 2/3 n(CO) introduit

d'où une masse en fer obtenu de 1,06 tonne

[invite85f3e0ab]

Pour la question 3° je ne comprends pas dans mes calculs j'ai dit que,
Si CO2 est limitant alors n(CO2)-x(max)=0
donc x(max)=n(CO2)
donc x(max)= 1.42x10^4 (que j'ai repris de la question 1°)
Et ensuite j'ai dit que,
Si C est limitant alors n(C).x(max)=0
donc x(max)=n(C)
donc x(max) = m(C)/M(C) = 3.15x10^5/12 = 2.62x10^4

Donc le réactif limitant est bien CO2 car il a la plus petite quatité de matière, mais est ce c'est n(CO2) qui est égale à x(max) ou c'est n(C) ???


Pour la 4° du coup je fais PV=nRT <=> V=nRT/P
donc V=(1.42x10^4*8.314*750)/10^5
V= 8085x10^-6 m^3 si n(CO) est bien égale à 1.42x10^4mol


Et par contre pour la question 6° je ne comprends pas du tout ce qu'il faut faire !!!

Voilà sinon merci beaucoup pour ton aide !!!

[invite85f3e0ab]

Est ce que quelqu'un pourrait m'aider ?! J'en ai vraiment besoin !! merci !!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5e2d695b]

Pour la question 3° je ne comprends pas dans mes calculs j'ai dit que,
Si CO2 est limitant alors n(CO2)-x(max)=0
donc x(max)=n(CO2)
donc x(max)= 1.42x10^4 (que j'ai repris de la question 1°)
Et ensuite j'ai dit que,
Si C est limitant alors n(C).x(max)=0
donc x(max)=n(C)
donc x(max) = m(C)/M(C) = 3.15x10^5/12 = 2.62x10^4

Donc le réactif limitant est bien CO2 car il a la plus petite quatité de matière, mais est ce c'est n(CO2) qui est égale à x(max) ou c'est n(C) ???

C'est bien CO2 qui est en défaut (limitant) donc c'est lui qui va induire la quantité de CO formé (c'est ce que tu as dit)
Donc l'avancement max correspond à sa concentration (tu ne peux pas en faire régir plus qu'il y en a !!!)

Pour la 4° du coup je fais PV=nRT <=> V=nRT/P
donc V=(1.42x10^4*8.314*750)/10^5
V= 8085x10^-6 m^3 si n(CO) est bien égale à 1.42x10^4mol

Or n(CO) = 2 n(CO2) et comme tu connais n(CO2) = 1,42.10⁴ mol
Regarde l'équation bilan CO2(g) + C(s) => 2CO(g)
Tu vois bien que pour 1 CO2 tu obtiens 2 CO donc pour n(CO2) tu obtiendras 2 fois plus de CO

Et par contre pour la question 6° je ne comprends pas du tout ce qu'il faut faire !!!

Commence par regarder l'équation de réaction :

Fe2O3 + 3CO -----> 3CO2 + 2Fe

Toujours sur le même principe tu vois que pour 3 CO tu formera 2 Fe donc pour n(CO) tu obtiendras 2/3 fois plus de Fer d'où n(Fe) = 2/3 n(CO)
Comme tu connais n(CO) (déterminé à la question précedente) tu en déduit n(Fe) formé

Concernant la masse : m(g) = n(mol) x M(mol/L)

[invite85f3e0ab]

Merci pour ton aide je vais voir si je comprends si jamais je reviendrai !!! J'en ai marre de ne rien comprendre et de ne pas y arriver !!!

[invite5e2d695b]

Concernant la masse : m(g) = n(mol) x M(mol/L)

petite rectification

la masse molaire M est exprimé en g/mol et non en mol/L comme j'avais mis précedement !

[invite8777187a]

Bonjour .
Je suis dans le même cas que toi LouloutteMkiki .
Je voudrais savoir comment a tu trouvé la réponse à la question 1° . svp
Merci

[HarleyApril]

Bonjour
Je suppose qu'elle a fait un tableau d'avancement et que sous le carbone elle a indiqué la quantité de matière en mole
Pour cela, il faut convertir la masse (donnée de l'énoncé) en quantité
A priori, tu trouveras dans ton livre que la masse molaire du carbone est de douze, ce qui devrait te permettre d'avancer

cordialement

[invite8777187a]

a ok merci beaucoup

[invitee210a5d4]

Bonjour,

Jai le même exercice et pour la question 1 je ne comprend pas : On a aucune valeur pour l'O2 alors comment remplir le tableau d'avancement ?