Obtention du soufre

[Juliette16]

Bonsoir!

La France utilise 1,1 million de tonnes de souffre/an. Il est essentiellement employé dans la fabrication de lacide sulfurique (élaboration d'engrais). Dans certains gisements, le gaz naturel contient du sulfure d'hydrogène H2S, gaz toxique, à odeur d'oeuf pourri très désagréable, qui peut attaquer les canalisations de distribution du gaz naturel. Le sulfure d'hydrogène étant soluble dans l'eau, il est éliminé du gaz naturel par un lavage, puis on s'en sert pour fabriquer du soufre.

1. Comment peu-on obtenir du sulfure d'hydrogène gazeux à partir de la solution ?

Je n'arrive pas trop à comprendre :/ On élimine le gaz toxique du sulfure d'hydrogène non ?

2. Une partie du sulfure d'hydrogène est transformée en dioxyde de soufre SO2, par combustion en présence du dioxygène de l'air, avec formation d'eau à la Température de 1100degrés. Ecrire l'equation de cette combustion.

2H2S + 3O2-----------> 2S02+ 2H2O

3. Le dioxyde de soufre obtenu précédemment réagit avec le reste du sulfure d'hydrogène pour former du soufre solide et de l'eau vers 300degrés.

Ecrire l'équation de cette combustion.

4SO2 + 2H2S ---------------> 3SO2(s) + 2H2O

4. Une unité de production produit 1200tonnes/jour de soufre avec un rendement de 95%
On récupère le sulfure d'hydrogène d'un gaz naturel contenant 10% de H2S en volume.

Quel volume de gaz naturel traite-t-on par jour ?

le gaz naturel contient 10% de H2S ?

Calcul de la quantité de matière n de H2S dans le gaz :/
n =m/M
n =12.10^8 /32
n =375.10^5 mol

Puis calcul du volume de gaz naturel traité chaque jour :

V = n.Vm
v = 375.10^5.24
V = 9.10^8 m^3 ???

J'ai du mal à comprendre l'énoncé en fait .. c'est assez confus dans ma tête ..
JE vous remercie !
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[moco]

Qu'est-ce que tu ne comprends pas ?
Il existe une poche de gaz à grande profondeur dans les Landes, en France. Quand on y perce un trou très profond, il sort du gaz. Ce gaz contient 90% de méthane CH4 et 10% de sulfure d'hydrogène H2S. Le méthane ne sent rien, mais H2S sent les oeufs pourris. C'est une odeur insupportable.
On fait barboter ce mélange de gaz dans de l'eau. Le H2S se dissout comme du sucre se dissous dans l'eau. Le gaz qui ressort de ce barbotage est du méthane pur, sans H₂S. On l'envoie par gazoduc vers les gens qui se chauffent au gaz.
L'eau dans laquelle ce gaz a barboté se charge peu à peu en H₂S. On le récupère, probablement en chauffant sa solution, car les gaz sont toujours moins solubles à chaud qu'à froid dans l'eau.
Puis on le divise en deux. Une partie est brûlée à l'air et forme un nouveau gaz SO₂ (et de l'eau). L'équation de la combustion que tu as donnée est correcte.
Puis on mélange l'autre moitié du gaz H₂S avec les produits de combustion de la 1ère moitié. Et alors, ô surprise, on constate que ces deux gaz réagissent l'un sur l'autre en libérant du soufre. Mais l'équation que tu donnes de ce 2ème phénomène chimique n'est pas celle que tu donnes. C'est :
2 H2S + SO2 --> 2 H2O + 3 S

On fabrique 1200 tonnes de soufre par jour, donc 1.2 10⁹ g/j, donc 375'000 mole S par jour.
Cela provient de 375'000 moles de H2S récoltées.
Mais le rendement est de 95%. Donc on perd dans l'usine 5% de tous le H2S sortant du puits. 375'000 moles c'est le 95% de ce qui sort du puits.
Il sort donc chaque jour 375'000/0.95= 394'700 mole de H2S
Le nombre de moles de gaz total sortant du puits est 10 fois plus, soit
3'947'000 moles de gaz.
Et comme une mole de gaz occupe un volume de 22.4 litre à 0°C et 1 bar, il s'en suit que le volume de gaz issu par la mine chaque jour est de :
3'947'000 · 22.4 L = 88'420'000 litre de gaz = 88'420 m³

[Juliette16]

Merci beaucoup pour cette réponse très complète!
J'ai compris le procédé ..

MAis.. Toujours problème pour la dernière question :/

. 1200 tonnes de soufre sont fabriqués/jour
Donc j'ai compris le calcul, cela équivaut à 375000moles/jour
Et, dans ces 375000 moles, il y a 5% de perte ?
375000moles de soufre sortent du puit, mais dans l'usine 5% sont perdus.
DOnc (5%)*375000 =18750 moles
18750 moles de souffre sont perdus.
375000-18750 =356250moles
Donc dans mon calcul, il sort chaque jour 356250 moles de H2S chaque jour.

" Le nombre de moles de gaz sortant du puits est 10 fois plus, soit
3947000 moles de gaz" ça, je ne comprends pas ...

merci beaucoup..

[Gramon]

la production de 1200 tonnes tiens comptent des pertes, donc il faut faire 375000 /0.95 pour avoir la bonne valeur.

pour 10xplus, c'est simplement qu'il y a 10% d'H2S dans le gaz de base.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Juliette16]

Merci..

mais... en fait je ne comprends pas pourquoi mon calcul ( qui est dans mon post de 22h10) est faux ..

[Juliette16]

S'il vous plait .. :/

[moco]

Mais voyons, relis toi !
je te copie fidèlement, en italique :
Et, dans ces 375000 moles, il y a 5% de perte ?
Mais non. Il n'y a pas 5% de pertes sur 375'000 moles.
Il y a 5% de pertes sur une quantité plus grande, et qui est telle que le reste constitue 375'000 moles: Autrement dit, 375'000 moles, c'est ce qui reste après qu'on ait fabriqué un peu plus de 375'000 moles. 375'000 moles, c'est les 95% d'une quantité plus grande.

[Juliette16]

Ah ok merci!

Donc 394736 moles c'est la quantité de soufre produite par Jour. Mais, il y a 5% de perte, il n'ya donc "que " 375000moles d'utilisées.

394736 moles, c'est le nb de moles que l'on traite par jour.
Je sais que n =V/Vm donc V=n*Vm
V = 394736*24
V = 9473684L ? :/

[moco]

Cela fait donc environ 9500 m³ de gaz.

[Juliette16]

Merci pour votre aide !
Je n'aurai pas compris le problème toute seule sinon !
Bonne soirée
JUliette