Alcane Inconnu

[invite924e7419]

Bon j'en peux plus de cet exercice, s'il-vous-plait, je pense qu'il y a une erreur... aidez moi à en être sûre...

Enoncé:

Les alcanes sont des hydraucarbures de formule brute C_nH_2n+2. Pour déterminer la formule brute de l'alcane, on réalise sa combustion complète.

1. Ecrire l'équation de la réaction de combustion complète d'un alcane dans le dioxygène.
2.Les graphes ci-dessous représentent l'évolution des quantités de matière de l'alcane et du dioxyde de carbone en fontion de l'avancement x de la réaction.
a. A l'aide des graphes, déterminer la composition, en quantité de matière, du système dans l'état initial sachant que n_i(O₂)=7,0mol et n_i(H₂O)=0mol
b. En utilisant un tableau d'évolution et les graphes, calculer la valeur de n et en déduire la formule brute de l'alcane. (aide: se servir du coefficient directeur de l'une des droites)
c. Déterminer l'avancement maximal, le réactif limitant et la composition, en quantités de matière du système dans l'état final.

Mes réponses:

1. C_nH_2n+2 + (1,5n+0,5)O₂---->(n+1)H₂O+nCO₂

2.a. D'après lecture graphique on a:
n_i(alcane)=10,0mol
n_i(CO₂)=2,0mol

2.b
Voir tableau d'avancement joint

Apres j'ai un gros probleme: avec mes calculs je trouve que n=2, or quand je remplace dans le tableau, je vois que la qté de matière de O₂ est négative, ce qui est impossible... Donc je voudrais savoir si ils se sont trompé dans l'énoncé, à savoir qu'il devrait y avoir plus de 7,0 mol de O₂ ou alors, x max n'est pas celui de l'alcane et dans ce cas ce n'est pas une combustion complète, qu'en pensez-vous?

Merci d'avance pour vos réponses!

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[Albus]

Salut !

Tu nous dis que la qté de matière à l'état initial en CO₂ est de 2 et tu mets 0 dans ton tableau !

Sinon en jetant un oeil vite fait je trouve aussi n = 2, et effectivement ça ne colle pas :/
Je refais l'exo en détail et je te dis quoi

[invite924e7419]

un sauveur, merci
mais le CO₂ yen a dejà dans le milieu au moment de la reaction non? le CO2 c un produit, normalement il est a 0 au debut non?

[HarleyApril]

d'après les graphes, tu as du CO2 au départ
la pente de la droite nCO2 = f(x) te donne le nombre de carbone de l'alcane
je lis sur le graphe que lorsque x passe de 0 à 2, nCO2 passe de 2 à 6
j'en déduis une pente de (6-2)/(2-0) = 2

toujours en lisant le graphe, je vois que l'état initial est composé de alcane=10mol CO2=2mol
l'énoncé renseigne sur le reste O2=7mol et H2O=0
on remarque alors que pour brûler 10 alcane, il faudrait 35O2 (en utilisant le résultat n=2), or on n'a que 7O2
c'est donc O2 le réactif limitant, ou, si tu préfères, il n'y aura pas assez de dioxygène pour tout brûler
la réaction s'arrêtera donc lorsqu'il n'y aura plus d'oxygène
j'espère que ces indications te permetteront d'avancer ... et de finir

NB, si tu trouvais un nombre d'O2 négatif pour tout bruler, c'est bien parce qu'il n'y en avait pas assez à l'état initial, ton résultat n'est pas incohérent, il te restait à comprendre ce qu'il signifiait

[A voir en vidéo sur Futura]

[Albus]

Ben oui c'est un produit tu as raison, mais on a déjà 2 mol de ce produit au début, tes mesures doivent donc être décalées de 2 mol et à chaque fois, la qté de CO₂ créé sera n(CO₂)_mesurée - 2 !

Et de toutes façon à mon avis il y a un souci dans l'exo: si on met seulement 7 mol de O₂ dans la réaction, O₂ est le réactif limitant et on peut pas avoir comustion complète. Avec un O₂ en excès ton alcane est l'éthane.

edit: CQFD pour Harley, j'retourne me coucher :/

[invite924e7419]

Merci bcp pour vos réponses.
Cela veut dire que ici, je ne peux pas dire que c'est l'ethane car pour cela il faudrait une combustion complete et donc + de O₂?
Il faut que je prenne O₂ comme reactif limitant donc mais ce n'est pas une combustion complète... c'est un peu tordu de nous donner a faire une combustion incomplete alors qu'avant on nous anonce qu'il faut en faire une complete mais bon...
Merci encore!

[HarleyApril]

puisqu'avec le graphe tu as pu déterminer que n était égal à deux, tu peux donc annoncer fièrement que c'est de l'éthane

[moco]

On ne dit nulle part que la réaction est incomplète.
On peut très bien imaginer que la réaction est complète.
Si tu lis bien ton graphique, tu verras que, à un certain moment, le nombre de moles d'alcane a passé de 10 à 9. A ce moment, le nombre de moles de CO₂ a passé de 2 à 4. La combustion de 1 mole alcane produit 2 moles CO₂.
Cela signifie qu'il y avait du CO₂ initial peut-être. Mais cela signifie surtout que la combustion de 1 alcane forme 2 CO₂, donc que ton alcane est C₂H₆, et qu'il a brûlé en combustion complète.
Ce résultat est conformé par l'analyse de ce qui se passe à un autre moment : quand la quantité d'alcane a passé de 10 à 8. A ce moment, la teneur en CO₂ a passé de 2 à 6. La combustion de 2 moles d'alcane a créé un surplus de 4 moles CO₂. Dan un cas comme dans l'autre, la combustion de x moles d'alcane, crée 2 x moles de CO₂.
Tu peux prolonger par la pensée ton graphique sur la droite. La teneur en alcane passera à 7 quand x = 3, et celle de CO₂ passera à 8 quand x = 3.
Tout cela milite en faveur d'un alcane qui a deux atomes C

[invite924e7419]

J'ai compris vos raisonnements mais je me demande un truc: comment peut on dire que c'est une combustion complete puisqu'il n'y a pas assez de O2 pour bruler tout l'alcane??

[HarleyApril]

effectivement, la combustion n'est pas complète en ce sens que tout l'alcane n'est pas bruler
cependant, la réaction correspond sur le papier à une combustion complète parce qu'on ne s'arrête pas à brûler qu'un petit bout de l'alcane, mais bien toute la chaîne

autre manière de dire la même chose, les molécules n'ont pas toutes réagies, mais celles qui ont réagi sont allées jusqu'au bout

[invite924e7419]

aie mais moi j'ai un probleme pour comprendre cela puisque la définition d'une combustion complete est que tout le combustible brule... Sauf si je me trompe

[HarleyApril]

stricto sensu, oui, tu as raison
c'est donc bien ce qui correspond à ton équation

[invite924e7419]

okay, donc en fait, au sens stricte (jaime po le latin ), mon équation est bonne, mais dans le tableau bah ca marche pas

[HarleyApril]

pour être positif, on va dire ça marche à donf pour les premières molécules et puis après ça s'arrête
donc les premières ont eu droit à une combustion complète
cf réponses précédentes (ou 'vide supra' en latin parce que je suis taquin)

[invite924e7419]

looool merci beaucoup monsieur Lucrèce!

[invitec2010e06]

Du coup c'est quoi l'avancement final svp!!!!

[invitec2010e06]

non c'est bon j'ai trouvé merci quand méme ^^

[invitee53c865e]

j'ai toujours pas compris comment on calcule la valeur de n ?

[invitee53c865e]

et aussi d'ou vien le (1,5n+0,5)O2 dans l'équation ?

[invitee53c865e]

et aussi d'ou vien le (1,5n+0,5)O2

[HarleyApril]

ça vient tout simplement de l'équilibrage de la réaction
il faut suffisament de O2 pour transformer tous les C en CO2 et tous les H en H2O

cordialement

[invite708de2e4]

je ne comprend pas pourquoi la pente 2 =n/xdonne n=2???????,
Merci