1 litre + 1 litre = 2 litres ???????

[invite72e6d323]

Salut a tous

Non aprés avoir lu ce titre je vous rassure, je vais bien, lol

En fait j'ai une question que je me pose depuis 15 jours...

prenon l'exemple du formique et du sulfurique :

Mélangeons 1 Litre de sulfurique avec 1 litre de formique pur (99% on vas dire) dans un recipient de 2 litre (pile poil lol)

Comme cette réaction produit du gaz (Co) dangereux (a ne jamais essayer), je me posais les questions suivante :

deja combien de temps mettrais cette réaction a s'achever ?

A la fin de la réaction, le recipient de 2 litre, sera t'il remplie a 2 litres ?
Etant donné que du gaz a était libéré, les molécule de gaz se son séparré du liquide (melange A;S + A.F) donc la logique voudrais que a la fin de la réaction le liquide de mélange dans le recipient de 2 litres sois inférieur a 2 litre, car possedant moins de molécules ?

Cela est t'il vrai ?

Auriez vous une formule de mathématique pour calculer cela ? une technique ? un idée ?

J'espere avoir expliquer ce "probleme" de manière la plus simple possible

Trés cordialement

laurenzo
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[moco]

Les volumes de substances difflrentes ne sont JAMAIS additifs en chimie. 1 litre + 1 litre d'autre chose ne font jamais 2 litres.
1 litre d'alcool + 1 litre d'eau fait 1920 ml de mélange.
1 litre de HCl 1 M + 1 litre de NaOH 1 M font 2. 05 litre d'eau salée.

Tout cela peut s'expliquer en considérant la taille des molécules. Les petites molécules d'eau glissent entre les grosses molécules d'alcool, de la même façon que 1 wagon de sable + 1 wagon de cailloux ne fait 2 wagons de gravier, mais un peu moins. 1 wagon de sable ete 1 wagon d'eau donne 1 et demi wagon de sable mouillé.

Pour HCl+NaOH, le phénomène va en sens contreire. C'est que les H+ s'infiltrent entre les molécules d'eau, et ne prennent "pas de place". Alors que la neutralisation crée des molécules d'eau, qui, elles prennent de la place.
Il est impossible, hélas, de prévoir ces changements de volume par des calculs

[invitebb921944]

J'annonce, je suis une tâche en chimie mais je ne m'avoue pas vaincu et essaie de comprendre les problèmes du peuple
Donc d'abord, il serait interessant de determiner l'équation de la réaction :
Acide Sulfurique : H2SO4
Acide Formique : HCOOH


(H2SO4) + (HCOOH) = (CO) + (HSO4-) + (H3O+)
Alors la déja c bien ya conservation des atomes mais pour les charges jai fait un peu au pif j'avoue

Donc : (H2SO4) + (HCOOH) = (CO) + (HSO4-) + (H3O+)
---EI---|---n1---|---n2---|---0----|---0----|0 (environ)|
---EF---|(n1-xf) | (n2-xf) |---xf---|---xf----|---xf-----|

Pour trouver xf, le mieux est d'avoir le pH de la solution et dans ce cas, tu sais que [H3O+]f=10^(-pH)
Tu as la concentration de H3O+, tu peux déterminer xf et ainsi trouver la quantité de matière qui a formé du gaz CO, puis déterminer le volume de CO qui s'est échappé et en déduire le volume de la solution finale. (sans jeu de mot merci pour les esprits mal tournés. )
IL EST POSSIBLE QUE CE QUE J'ai fait soit complètement faux mais doit bien yavoir un peu de vrai ken meme.
En fait, je ne sais pa si l'équation de la réaction est la bonne donc, si elle est fausse, tout est faux (sauf si c'est a peu près la meme koi on va pa chipoter)

Voila, ne vous foutez pas trop de moi svp la chimie c'est vraiment pa mon truc hein mais promis j'essaie de comprendre.

[invitebb921944]

Bon bah voila, moco a prouvé ke je disais n'importe koi mais ce ke jai dit devrait kand meme te permettre de calculer le volume de gaz ki s'est échappé et peut-être, je dis bien peut-être faire une approximation du volume final.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite52fc2aee]

Coucou,

En fait, tu dois juste regarder les moles.
par exemple une reaction ou t as 1 mole de A + 1 mole B donnent 3 moles de C.
Ca veut dire que si tu as exactement 1 litre de A et 1 litre de B tu auras 3 litres C.
Parce une mole de n importe quoi vaut toujours 22.4 l ( Aux conditions normales de T et de pression),donc le volume est toujours proportionnel aux moles. Ca c est la fomule mathematique : 1 mole = 22.4 l (aux CNTP)

Voila

chau

[invitebb921944]

Euh, donc si je verse 1L d'eau et 1 L de n'importe koi dans un seau, j'aurai 3 L d'eau à la fin ?

[invitebb921944]

euh 3 Litre de liquide (pas d'eau) ?

[invite52fc2aee]

Non !
Ca depend de la formule chimique !!!!
Il faut voir les moles dans la fomule chimique !

[invite52fc2aee]

C etait juste un exemple.

Ca pourrait etre 3 A + 2 B donnent 2 C ( ca depend de la reaction)
Alors avec 3 litre de A et 2 litres de B tu as 2 litres de C.

[invitebb921944]

Ah ca y est je vois ce que tu veux dire je n'avais pas compris çà au départ. (je parle au nivo des coeff stoechiometriques etc..)

Mais la dans ce que tu dis j'ai l'impression que tu considères B comme un réactif limitant, c'est à dire que tu dis que lorsque le réactif B a disparu, la création de C s'arrête, il reste donc encore du A. Je ne sais pas si c'est ce que tu veux dire mais si c'est çà, comme on verse les 2 liquides dans un même récipient, le A restant est quand même a comptabiliser dans le volume de la solution non ?

[invitebb921944]

D'après ce que j'ai compris, tu dis la chose suivante :

---3A + 2B = 2C
EI (6L)|(8L)|(0L)
EF(0L)|(4L)|(8L)
Donc tu conclus qu'il y a 8 Litre de solution finale.
C'est bien çà ?

[ArtAttack]

Il n'y a pas besoin de réaction pour prouver la non additivité des volumes.
Dans l'exemple alcool/eau, ce sont les liaisons hydrogène qui rapprochent les molécules et compacte le mélange, sans réaction ni dégagement gazeux (cf. #2 moco)

[invite72e6d323]

Merci a tous de vos efsort pour tenter de resoudre ce prob

mais pour rester dans mon exemple, ça donne koi ? le niveau vas etre a combien ?

Cordialement a tous

[moco]

Il y a des gens comme The Chemist qui, lorsqu'ils prennent la parole, arrivent à tout méanger, et à semer la confusion dans l'esprit du lecteur.
The Chemist mélange la notion de réaction chimique, de gaz, et de simple mélange sans réaction.
D'autre part il croît, à tort, que 1 mole occupe 22.4 litres. Ce n'est vrai que pour les gaz, et pas pour les liquides et solides.
Voilà donc où se trouve la vérité.
1. Quand on mélange deux liquides, sans qu'il se passe de réaction chimique entre eux, le volume du total n'est pas égal à la somme des volumes des constituants. Mais le volume total est presque égal à ladite somme. 1 litre d'eau et 1 litre d'alcool ne donnent pas 2 litre, mais un peu moins.
Un tel mélange ne peut pas donner tout-à-coup beaucoup plus, ou beaucoup moins. On n'obtiendra jamais 3 litres de mélange en mélangeant 1 litre d'un liquide ete 1 litre d'une autre. Jamais !
2. Quand on mélange deux liquides et que la dite opération produit un une réaction chimique sans dégagement de gaz (comme celle du titrage acide-base), le volume total changera aussi de quelques pourcents, mais jamais dans les proportions citées par The Chemist (qui n'en est pas vraiment un)
3. Quand on mélange deux liquides et que la dite opération produit un dégagement de gaz, alors là le volume total va augmenter énormément. Il va augmenter d'un facteur dix, vingt ou cent, selon les concentrations des réactifs.
Exemple. Si tu mélanges un litre de solution 1 molaire de NaHCO3 et 1/2 litre de solution 2 M de HCl, il va se produire la réaction :
NaHCO3 + HCl --> NaCl + H2O + CO2
Le volume de liquide total ne sera pas très éloigné de 1.5 litre, mais la mole de gaz CO2 produit occupe un volume de 22,4 litres aux conditions standards. Le volume total (gaz + Liqude) passe de 1.5 litre à 23.9 litre.
4. La seule fois où la relation de The Chemist est vraie est celle où on considère des réactions entre gaz, et seulement entre gaz. Mais cela n'a rien à voir avec la question posée par le pauvre Lorenzo 74, quii doit avoir de la peine à s'en sortir, avec cette avalanche de sottises

[invite52fc2aee]

Je suis vraiment desole d avoir tout confondu...Vraiment.
Oui c est vrai que je ne merite pas encore le titre de chimiste puisque je n ai pas encore commence la premiere annee, et ca fait plus d un an que je n ai pas ouvert un livre de cours...
Vraiment desole, d aurenavant, je m assurerai d etre sur, avant de me lancer dans des explications...

[invitebb921944]

Donc moco, si j'ai bien compris et pour répondre à la question posée :
le liquide bien que la réaction crée du gaz ne baisse pas de volume. Du moins il ne baisse pas de volume à cause de cette création de gaz ?
Parce que dans la question il veut déterminer le volume du liquide obtenu.

[inviteb7fede84]

Dans le cas d'une réaction d'H2SO4 + HCOOH= CO + H2O
L'eau formée va être piègée par H2SO4. En connaissant la quantité d'HCOOH de départ on déduit la masse d'eau formée et la nouvelle concentration de l'H2SO4. On peut ensuite en déduire le volume "théorique" résiduel de la réaction en supposant qu'elle a été totale...

[moco]

Ganash, à 1656, semble avoir compris. Quand on effectue une réaction entre deux liquides et qu'il se dégage un gaz, le volume de liquide ne change pour ainsi dire pas. Ou s'il change, cette variation de volume n'a rien à voir avec la nature et la quantité du gaz dégagé.
Quant à Shaddock il peut calculer tous les volumes "théoriques" qu'il veut, cela ne sert à rien. Car je le répète, les volumes ne sont pas additifs en chimie : il n'y a pas de "volume théorique". Les masses s'ajoutent, mais pas les volumes, dans les mélanges

[invitebb921944]

Ok et merci pour l'info, sinon ca veut dire quoi

à 1656

?

[invite72e6d323]

okay bon...

C'est vraie que pour les débutant c'est assez dur de s'imaginer que malgré que il y ai du gaz, le niveau de liquide ne diminue pas plus que ça, sachant que lesm olecules de gaz son bien prise dans les molecules des 2 liquide melangé... mais bon...


Donc en faite pour prendre la reaction que j'ai citer pour exemple, pour 1 litre de formique deshydraté, dans 500 cl de sulfurique, il se degagera au total 500 litre de gaz CO a la fin de la réaction, et le niveau de liquide sera lui un peu inférieur a 1,5 litre c'est cela ?

Ha oui, puis dernier petit "formalité", la réaction produit CO + H2O, l'eau, donc evidement une grosse quantité de chaleur vas se produire en contact avec le sulfurique, mais cette eau cree, ne fera aucunement augmenté le volume du liquide j'imagine

Merci de vos réponse, vous êtes très compétant je peut constater

[invitec3395dd4]

Ok et merci pour l'info, sinon ca veut dire quoi ?

a 16H56 je crois

[inviteb7fede84]

100% OK MOCO, j'avais voulu simplifier la chose, si on veut rentrer dans les débats on peut avoir une approche semi empirique:
On connait le volume et la concentration de l'H2SO4 de départ.
On calcule la quantité d'eau produite par la décomposition d'HCOOH.
On peut calculer la nouvelle concentration de l'acide et rechercher dans une table la densité correspondante (masse, densité==volume).

Réponse qui ne satisfera pas les puristes puisqu'on fait appel à une table...

[moco]

Je cite ta remarque de 02h55, Lorenzo 74, entre traitillés :
--------------------
Donc en fait pour prendre la reaction que j'ai cité pour exemple, pour 1 litre de formique deshydraté, dans 500 cl de sulfurique, il se degagera au total 500 litre de gaz CO a la fin de la réaction, et le niveau de liquide sera lui un peu inférieur a 1,5 litre c'est cela ?
-----------------------
Il y a plusieurs questions de compréhension à poser, avant de répondre à tes questions.
1. Tu parles d'un litre de formique. Je pense que tu voulais parler de 1 litre d'acide formique. Formique tout court n'a pas de sens. Mais que veux-tu dire par déshydraté ?
2. Tu parles ensuite de formique déshydraté. L'acide formique HCOOH pur n'est ni hydraté ni déshydraté. On peut l'avoir en solution aqueuse, certes, mais c'est peut-être une autre histoire.
3. Tu parles de 500 cl de sulfurique. Je pense que, là aussi, tu as oublié le mot acide, et que tu parles d'acide sulfurique H2SO4, car sulfurique tout court ne veut rien dire.
4. 500 cl fait 5 litre, donc il est exclu que le mélange de 1 litre d'acide et 5 litre d'un autre acide fasse 1.5 litre de mélange. Mais peut-être t'es-tu trompé. Peut-être voulais-tu dire 500 ml, auquel cas 1 litre + 500 ml vaut bien 1.5 litre.

Venons-en à tes questions. Tu dis que ce mélange dégage 500 litres de CO. D'où te vient cette inspiration? Il faut le calculer, et cela n'est pas immédiat. Suis-moi.
1 litre de H2SO4 pèse 1840 g, et contient 18.8 mole/litre.
1 litre de HCOOH pèse 1220 g, et contient 1220/46 = 26.5 mole
0.5 litre de HCOOH contient 13.25 mole.
H2SO4 est en excès, donc on ne s'en occupe pas pour la suite.
Si la réaction est complète, 13.25 mole de HCOOH donne 13.26 mole de CO, Et comme une mole de gaz à 0°C et 1 atm occupe un volume de 22.4 litre, 13.26 moles de gaz occuperont un volume de 297 litres.
Voilà : 297 litres, et pas 500 litres.

[inviteb7fede84]

"Quant à Shaddock il peut calculer tous les volumes "théoriques" qu'il veut, cela ne sert à rien. Car je le répète, les volumes ne sont pas additifs en chimie : il n'y a pas de "volume théorique". Les masses s'ajoutent, mais pas les volumes, dans les mélanges"

100% d'accord avec toi MOCO, je n'avais voulu développer le sujet.

On peut procéder d'une façon semi empirique:

On connait la quantité d'acide sulfurique de départ et sa concentration, on peut calculer la quantité d'eau produite par la décomposition d' HCOOH.

On peut alors déduire la nouvelle concentration de l'H2SO4 après réaction. A l'aide d'une table de dilution de l'acide sulfurique (Dunot, Handbook...) on récupère la masse volumique correspondant à la dite concentration et on en déduit le volume.

Cette solution ne convaincra pas le puriste...mais au labo on utilise parfois ce type de bidouille.

[invite72e6d323]

Moco a tapoté :

l y a plusieurs questions de compréhension à poser, avant de répondre à tes questions.
1. Tu parles d'un litre de formique. Je pense que tu voulais parler de
1 litre d'acide formique. Formique tout court n'a pas de sens.


----------- Bien sur, c'est de l'acide formique, j'ai racourcie

Mais que veux-tu dire par déshydraté ?

2. Tu parles ensuite de formique déshydraté. L'acide formique HCOOH pur n'est ni hydraté ni déshydraté. On peut l'avoir en solution aqueuse, certes, mais c'est peut-être une autre histoire.

-------------- Cette réaction s'apelle : la deshydratation de l'acide formque (dans le sulfurique)


3. Tu parles de 500 cl de sulfurique. Je pense que, là aussi, tu as oublié le mot acide, et que tu parles d'acide sulfurique H2SO4, car sulfurique tout court ne veut rien dire.

---------------- OUIIIIIIIIIIIII !!!!!!!!!!!! looooooooooooool

4. 500 cl fait 5 litre, donc il est exclu que le mélange de 1 litre d'acide et 5 litre d'un autre acide fasse 1.5 litre de mélange. Mais peut-être t'es-tu trompé. Peut-être voulais-tu dire 500 ml, auquel cas 1 litre + 500 ml vaut bien 1.5 litre.

---------------- Re OUIII la j'ai fait un petite erreur toute mes escuse

Bon passons aux choses serieuses :

Ton calcule est tré futé Moco, donc ça ferais 297 litre et pas 500 litre ?

j'espere que tu comprend l'anglais ,et que d'autre ici également, car voici ce qu'un ami chimiste américain ma dit :
---------------------------------------------------------------
Formic acid can be as concentrated and quite cheap at 98% bw.
Knowing HCO2H to be the formula of such acid.
H-CO-OH -- C=O + H2O (catched by the conc H2SO4/oleum)
From this you see that one mole of formic acid can free one mole of CO.
Thus 46g formic acid free 1 mole of CO and 18g water.
460g will free thus 224,1 L at STP and 500g almost 250 L

But the real question is what is the density and % of your formic acid?
Because at 100% d--1 -- 500ml -weight-500g --over 250L

Minimal risk is to do much less until process is masterised and fully
known.
Efficently working fumehood necessary.Safety labcoat, glasses and
respiratory kit under hand.
---------------------------------------------------------------

Bon voila en gros il a calculer + de 250 litres de CO dégagé pour 500 ml d'acide formique, donc comme j'avais prit l'exemple de 1 litre d'acide formique, ba j'ai pensé a 500 litres de CO dégagé...

Je sais pas si vous desirez rajouter un commentaire sur ce discourt ?

Merci Moco et Shadock, et tomsack

[moco]

Ok. Je veux bien commenter.
Tout d'abord, soyons clair. La déshydratation de l'acide formique ne forme pas de l'acide formique déshydraté. Elle forme de l'oxyde de carbone CO, un point c'est tout.
Quant aux indications de ton ami américain, elles sont correctes. Il dit qu'il faut utiliser de l'oléum pour effectuer la réaction. A ce sujeet, je ne suis pas compétent pour émettre un avis, car je n'ai jamais effectué cette réaction en laboratoire. Mais à première vue, je serai plutôt réservé. Je ne sais pas si tu as jamais essayé d'utiliser de l'oléum (solution de SO3 dans H2SO4). C'est une sorte de calamité. D'abord il fume, en dégageant une vapeur corrosive (SO3). Ensuite il réagit tellement violemment avec l'eau que quand tu en verses quelques gouttes dans un grand baquet d'eau, la simple dissolution produit un bourdonnement vraiment inquiétant. Méfie-toi !

[invite72e6d323]

Rebonjour moco

Oui , j'ai juste donner le nom de cette réaction, la deshydratation de l'acide formique.... ça peut préter a confusion

Merci pour tes precisons precieuse sur l'oleum....

J'aimerais conclure ce post avec une derniere petite question...

Comment, pourais t'on calculer le temps que prendra une réaction ?

Restons dans l'exemple de l'acide formique + acide sulfurique...

Melangeons ces 2 produits d'un coup sec, en passans outre les effet "secondaire" (projection de liquide potentiel, du a un grand excés de chaleur), pour les 2 acides pur (97% de concentration, allons nous dire) la question est la suivante :

Combien de temps prendra cette réaction, dés le melange, jusqu'a la fin de la réaction (tous le CO est dégagé, calme plat revenue) ?

Après ca sera tous, je pense que ce topic vas intéréssé beaucoup de monde, a en voir le taux de participation, et tous le monde se souviendra du celebre moco ou shadoc lol

[moco]

Il n'y a aucun moyen connu de prévoir la vitesse que prendra une réaction chimique donnée, ou de la calculer à partir de la masse moléculaire, ou d'autres paramètres analogues. Ces informations doivent être déterminées par des mesures, et c'est tout, hélas ! Peut-être un jour, quelque chercheur astucieux trouvera une formule adéquate. Qui sait ? Ce serait le Proix Nobel assuré !

[invite72e6d323]

Rs merci moco de ta réponse...

donc en pratique, ce que je peut faire, c'est tous simplement de prendre par exemple 10 Ml d'acide sulfurique, et 20 ml d'acide formique (donc en petite quantité) et de testé, en principe le temps que prendra la reaction , on peut dire que ça sera grosso modo le meme temps que si on melange 1 litre de sulfurique avec 2 litre de formique ?

Ca reste proportionel quois en gros ?

Ha oui ,dernier truc, de toute facon, que le mélange se fasse progressivement, ou d'un coup sec, de toute maniere il se formera dans les 2 cas 297 litre de Co (comme on a calculer pour mon exemple plus haut) quois qu'il arrive ?

Bien sur ce qui changera d'un cas a l'autre, c'est uniquement le temps de la réaction la par contre , tous est juste ?

merci infiniment a vous tous, vraiment

[invite42d02bd0]

la vitesse d'une réaction ne depend que des concentrations de tes réactifs.
Quant à obtenir 297 l de CO... oui... dans un monde parfait...
Mais je doute que tu atteignes un rendement de 100% il y a tant de facteurs extérieurs qui vont influencer ta réaction