[Pb] Synthèse du monoxyde de carbone

[invite9f14624f]

Bonjour,

Voilà l'exercice que j'ai à faire, j'aimerai avoir votre correction ! Ce serait sympa de votre part de prendre le temps regarder mon problème...! Merci par avance.

La réaction de synthèse du monoxyde de carbone est la 1ère étape d'une méthode de synthèse d'hydrocarbures artificiels à partir du gaz naturel.
Un récipient contient initialement 500 moles d'air (dont 20% de dioxygène O₂ et 80% de diazote N₂) et 150 moles de méthane CH₄ à la température T et à la pression P.
Dans des conditions opératoires appropriées, il se forme du monuxyde de carbone et du dihydrogène.

1) Quelle est la composition du sytème dans son état initial ?
2) Qu'est-ce qui nous permet de dire qu'il y a eu transformation chimique du système ?
3) Écrire et ajuster l'équation de la réaction chimique, sachant que seuls le dioxygène et le méthane ont réagi.

Voici les réponses que j'ai formulées, pourriez-vous me corriger SVP ?!

1) A l'étail initial le système est composé de 100 mol de O₂, 400 mol de N₂ et 150 mol de CH₄. <- Faut-il l'écrire "mathématiquement" ? Si oui, comment ?

2) ???? A cet instant, je ne vois pas ce qui peut permettre de répondre à cette question. Outre le fait que l'on sait que de nouveaux produits vont se former (Monoxyde de carbone CO et dihydrogène H₂).

3) On a CH₄ + 0₂ + N₂-> C0 + H₂ et on sait que N₂ est spectateur (il ne participe pas à la réaction d'après l'énoncé). Donc : 2CH₄ + 0₂ -> 2C0 + 4H₂.

Il faut vraiment que j'ai les réponses à ces questions pour faire la suite de l'excercice en limitant les erreurs.

Merci de vos réponses,
Bonne journée,
@micalement.
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[moco]

Tes raisonnements sont assez corrects. Mais moi ce qui me gène, c'est qu'on puisse imaginer une réaction pareille.
On peut faire tous les calculs que l'on veut, cela n'empêchera pas cette réaction d'être absurde.
A mon sens, il est exclu de faire un quelconque mélange, avec du méthane ou n'importe quoi d'autre d'une part, et de l'oxygène O₂ d'autre part, et d'obtenir de l'hydrogène H₂ plus évenutuellement quelque chose d'autre.
On ne peut pas partir de O₂ + X pour faire H₂ + Y.
Si jamais on y parvenait, la toute première molécule de H₂ faite réagirait immédiatement avec l'une des innombrables molécules de O₂ présentes (et qui n'ont pas encore réagi) pour faire de l'eau.

[invite19431173]

Salut !

Je pense comme moco que la réaction donne quand même du H2O, et certainement pas de H2.

[chatelot16]

ca me fais penser au gazogene : quand beaucoup de carbone brule dans un peu d'air a basse temperature ca fait du CO2 et a plus de 1000°C ca fait du CO

et encore mieux a plus de 1000°C si on met de la vapeur d'eau le carbone prend l'oxygene et libere l'hydrogene

donc il n'est pas impossible aussi qu'a une certaine temperature et en exes de methane cela fasse hydrogene et CO

j'ai l'impression qu'a basse temperature c'est l'hydrogene qui brule en priorité et que a haute temperature c'est le carbone qui brule partielement et laisse libre l'hydrogene si il n'y a pas assez d'oxygene pour tout le monde

appel aux chimistes moderne pour une bonne explication

[A voir en vidéo sur Futura]

[alopex]

L'étape dite de reformage du méthane se fait à la vapeur selon
CH4 + H2O -> CO + 3 H2
Cette réaction endothermique se fait dans des tubes remplis de catalyseur
à base de fer placés dans un four chauffé au gaz.

[invite9f14624f]

Cette CH₄ + 0₂ -> 2C0 + 4H₂ n'est donc pas l'équation de la réaction ? J'avoue que je suis un peu perdu... Si quelqu'un pouvait me donner la réponse en m'expliquant comment, à partir de l'énoncé de mon exercice, il est parvenu à cette réponse...

Merci beaucoup par avance !

[igniz]

Bonjour,
A partir de l'énoncé je pense que ta réponse est tout à fait correcte. Le reste est juste un petit débat de chimistes pour savoir dans quelles conditions cette réaction est possible (c'est la phrase "Dans des conditions opératoires appropriées" qui veut tout dire).
En fait dans un mélange réactif, beaucoup de réactions différentes ont lieu simultanément à l'échelle microscopique (celle des molécules) mais en fonction de la température, de la pression et des proportions relatives des réactifs, à l'échelle macroscopique (notre échelle, celle qui dit ce qu'il y a à manger dans la marmite) c'est une réaction qui l'emporte.
2CH4 + 02 -> 2C0 + 4H2 n'est qu'un bilan de matière, cela ne dit pas les étapes élémentaires, le "comment" de la réaction, je pense que toutes les équations données par les autres membres sont justes, mais ce ne sont que des étapes et c'est le bilan final qui t'es demandé ici.

[invite9f14624f]

Donc quelqu'un confirme que cette équation est la réponse finale à la quetion 3 de mon exercicre : 2CH₄ + 0₂ -> 2C0 + 4H₂ ?

Merci beaucoup à tous !

PS pour les chimistes fous : vous m'embrouillez avec vos débats ! Lol !

[invite1cc6699b]

Oh On dirait un exercice du CNED, ca x)
Bref...

Tout d'abord, salut a toi =)

Pour la 2) c'est simple :
"Les composants du systeme chimique a l'etat initial ont disparu, et de nouveaux composants sont apparu.
Il y a donc bien eu transformation chimique."

C'est vraiment vraiment sommaire, mais je pense que c'est ca qu'ils veulent...

Pour la 3), je confirme ! Je trouve tres bien ce que tu as fait...(Ne perdons pas de vue que l'exo n'est pas d'un tres haut niveau, et dans ce genre d'exos on neglige souvent moultes details...)

Apres, ca va tout seul ! =)

Bonne continuation !

[lili09sk]

coucou!!
moi j'ai une petite question, pour ajuster une equation chimique et en particulier les O, normalement on doit ajouter de l'eau.
or vous vous l'ajuster comme ca:
2CH4 + 02 -> 2C0 + 4H2

Moi j'hesite entre celle-la et celle-la:
CH4 + 02 -> C0 + H2 + H20

A votre avis, laquelle est la bonne, parce que ca change tout pour la suite de l'exercice?

merciiiiiiiiiiiiiiiii