Chimie Générale (densité)

[invited9e4c6d2]

Re-bonjour,

J'ai encore besoin d'aide, s'il vous plait.
Je rencontre quelques problèmes dans un QCM (Prépa Kiné).

Enoncé :
Une installation de chauffage utilise du fuel domestique dont la teneur moyenne en soufre est 0,3% en masse. En une année, l'installation consomme 3600L de fuel.
Lors de la combustion du fuel on rejette du dioxyde de soufre dans l'atmosphère. Le dioxyde de soufre se transforme en acide sulfurique dans l'atmosphère .
Les équations des réactions chimiques qui se produisent successivement sont :
S + O2 --> SO2
SO2 + O2 + H2O --> 2H2SO4
Question:

La masse en kg de l'acide sulfurique formé annuellement dans l'atmosphère par cette installation est de :
A.)992.5
B.)29.8
C.)59.6
D.)14.9
E.)2980


Données
Densité du fuel : 0,9
Masse molaires H = 1, O = 16, S = 32.

Mes pistes:

Alors pour moi :
1000*d(densité du fuel) = m(fuel)/V(fuel)
soit m(fuel) = 900*3600 = 3,24 * 10^3 kg

Ensuite comme on a 0.03% de soufre (en masse) on peut faire :
0.03*m(fuel) = m(soufre) = 9,72 kg

n(soufre) = 9720/M(soufre) = 9720/32 = 303,75 mol

Et maintenant d'après les équations données on peut dire en faisant des tableaux d'avancements :
n(S) consommé = n(SO2) produite = 303.75 mol
puis n(SO2 consommé) = (n(H2SO4) produite) / 2 = 303,75 mol

D'où n(H2SO4) = 607,5 mol. et m = n x M = 607.5 * 98 = 59.6 kg
Réponse C.

Hors malheureusement, il se trouve que la bonne réponse d'après le corrigé est la réponse B. (29.8).
(J'ai remarqué que 29.8 = 59.6/2).

Je pense que j'ai fais une erreur au niveau des équations avec les nombres de moles. Car j'ai vérifié mes calculs plusieurs fois.

Merci beaucoup pour votre aide, si vous savez comme faire
-----

[inviteb836950d]

Bonjour

Je n'ai pas lu tout ton raisonnement mais voici

Masse de fuel : 3600x0.9=3240 Kg

Masse de soufre : 3240x0.003=9.72 Kg

32 g de S donnent 98 g de H2SO4

donc 9.72 Kg de S donneront : 9.72x98/32=29.77 Kg de H2SO4

[invited9e4c6d2]

Bonjour

Je n'ai pas lu tout ton raisonnement mais voici

Masse de fuel : 3600x0.9=3240 Kg

Masse de soufre : 3240x0.003=9.72 Kg

32 g de S donnent 98 g de H2SO4

donc 9.72 Kg de S donneront : 9.72x98/32=29.77 Kg de H2SO4

Tout d'habord merci pour ta réponse. Mais je ne comprends pas d'ou tu sors ça :
"32 g de S donnent 98 g de H2SO4"
Je pense que tu sors ça des équations mais je ne vois pas comment.

[inviteb836950d]

Tout d'habord merci pour ta réponse. Mais je ne comprends pas d'ou tu sors ça :
"32 g de S donnent 98 g de H2SO4"
Je pense que tu sors ça des équations mais je ne vois pas comment.

Une mole de H2SO4 pèse 98 g (2x1+32+4x16)

Une mole d'atomes de soufre pèse 32 g

dans une mole de H2SO4 il y a une mole d'atomes de soufre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6d224e34]

La masse molaire du H2so4 étant plus importante que celle du soufre, tu te retrouves fatalement avec une masse de h2so4 plus importante que celle du soufre au départ

[invited9e4c6d2]

Okay soit, mais ou ais je fait mon erreur? Je ne comprends pas, j'ai beau verifier, reverifier... je vois pas ou elle est !

Est ce que vous êtes d'accord avec ça :
"Et maintenant d'après les équations données on peut dire en faisant des tableaux d'avancements :
n(S) consommé = n(SO2) produite = 303.75 mol
puis n(SO2 consommé) = (n(H2SO4) produite) / 2 = 303,75 mol" ????

[invited9e4c6d2]

Mais pour moi d'après les coefficients stochiométriques justement, on a pas 1 mole de S pour 1 mole d'acide sulfurique. On a

2n(S) = n(H2SO4)

Non?

[invite5e2d695b]

Non attention ta seconde équation n'est pas équilibré !!!

Pour mieux voir tu peux ecrire l'équation bilan de tes 2 transformation :
S + O2 -----> SO2
SO2 + 1/2 O2 + H2O -----> H2SO4

tu fais la somme des 2 ce qui te donne l'équation bilan :

S + 3/2 O2 + H2O -----> H2SO4

d'après cette équation tu vois que nH2SO4 = nS

la masse de soufre dans la 3600 L de fuel est de (0,3/100) x 0,9 x 3600 = 9,72 g ce qui représente 0,30375 mol de soufre

et comme nH2SO4 formé = n S tu as nH2SO4 = 0,30375 mol
Soit m = 0,30375 x M(H2SO4) = 29,77 g soit réponse b)

[invited9e4c6d2]

Enoncé :
Une installation de chauffage utilise du fuel domestique dont la teneur moyenne en soufre est 0,3% en masse. En une année, l'installation consomme 3600L de fuel.
Lors de la combustion du fuel on rejette du dioxyde de soufre dans l'atmosphère. Le dioxyde de soufre se transforme en acide sulfurique dans l'atmosphère .
Les équations des réactions chimiques qui se produisent successivement sont :
S + O2 --> SO2
SO2 + O2 + H2O --> 2H2SO4

Les équations données dans l'énoncé sont fausses en fait c'est ça ? C'est vache de faire ça quand même !

Car pour toi dookie les équations sont :

Pour mieux voir tu peux ecrire l'équation bilan de tes 2 transformation :
S + O2 -----> SO2
SO2 + 1/2 O2 + H2O -----> H2SO4

D'où sortent les équations qu'il m'ont filé dans l'énoncé?

Merci pour vos réponses, c'est vraiment sympa de votre part!

[invite5e2d695b]

l'équation donné te permet de voir la transformation et donc elle n'est pas fausse mais elle n'est juste pas équilibré
Il te faut autant d'atome de soufre avant et après la réaction, idem pour l'hydrogène , pour l'oxygène ... Comme dirait mon ami Lavoisier : "rien ne perd, rien ne se crée, tout se transforme "

Dans l'équation de l'énoncé :
SO2 + O2 + H2O --> 2H2SO4

1 soufre avant réaction alors que 2 après réaction ----> pas équilibré
5 oxygene avant réaction alors que 8 après réaction ----> pas équilibré
2 Hydrogène avant alors que 4 après ----> pas équilibré

Alors que regarde dans l'équation que je t'ai donnée c'est la même réaction mais équilibrée. Du coup ça joue sur les coef stoechiometriques et donc sur les rapports de quantité qui réagissent !

c'est vrai que c'est vache !!! mais comme c'est pour un concours, ça fait partie des nombreux pièges qui participent à la selection

[invited9e4c6d2]

Ouais je vois, merci pour ton aide encore dookie !
On aurait pu écrire :

2S + 2O2 = 2SO2
Et deuxième réaction
2SO2 + O2 + 2H20 = 2H2SO4

soit en divisant par 2, les équations que tu me donnes.

Ce qui m'a vraiment gêné c'est le 2H2SO4, c'est sûr qu'il font tout pour qu'on se plante c'est le but. Faut apprendre à déceler les pièges.

Enfin bref, merci encore!

[invited9e4c6d2]

Moi ce qui me gène surtout c'est le fait qu'ils aient mis un 2 devant l'acide sulfurique, on peut penser que la réaction est déjà équilibrée (c'est peut être le but d'ailleurs?) et au final on passe dessus comme si de rien n'était.