Question sur le réactif limitant

[invite0493474e]

Bonjour a tous,
Lors de la combustion d’un mélange de 4.66g de Butane (C4H10) et 11.1L de O2 de masse volumique ρair=1.42g/L. On a obtenu 12.7g de CO2, selon la réaction :
2C4H10 + 13O2==> 8CO2 + 10H2O
1-Déterminer le réactif limitant ?
2-Calculer la masse du réactif en excès ?
Solution :
1-le réactif limitant
n (C4H10)= m/M=4.66/58 =0.08 mole
n (O2)=m/M=(ρ *v)/M=(1.42*11.1)/32=0.49mole
D’après la réaction chimique :
2 moles C4H10 ==> 13mole O2
0.08mole ==> X mole
X mole=(0.08*13)/2=0.52mole
Nous ne disposons que de 0.42 mole de O2 (quantité insuffisante) donc c’est le réactif limitant.
Pour le réactif limitant pourquoi on a calculé le nombre de mole de l’O2 une deuxième fois ? Et pourquoi on n’a pas calculé le nombre de mole de C4H10 une deuxième fois aussi ?
2-La masse du réactif en excès :
m=n*M
D’abord on calcul la masse qui as réagis avec l’O2 :
2 moles C4H10 ==> 13mole O2
X mole ==> 0.49
X mole=(0.49*2)/213=0.076mole
Donc la masse qui as réagis m=0.076*58=4.40g
La masse qui reste en excès :
m = 4.66-4.40=0.26g
Pourquoi on a utilisé 0.49mole de l’O2 et non pas 0.52 mole ?? quel est la différence entre les deux valeurs ??

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[ZuIIchI]

pour calculer le réactif limitant j'ai toujours procédé d'une autre manière :

1) calculer les quantitiés de matière initiales des réactifs : tu l'as fais c'est bon.
2) en admettant que la réaction soit totale,

n_f(C₄H₁₀)=n_i(C₄H₁₀)-2X_max => X_max=[ n_i(C₄H₁₀)-n_f(C₄H₁₀) ] / 2
n_f(O₂)=n_i(O₂)-13X_max => X_max=[ n_i(O₂)-n_f(O₂) ] / 13

comme X_max est la quantité de réactif consommé tout au long de la réaction, on retient comme valeur réelle la plus petite des 2.

pour calculer Xmax tu te sers de la donnée sur CO₂

on obtient 17.2g de CO₂ => tu convertis en mol.

n_f(CO₂)=8X_max => X_max=n_f(CO₂)/8

tu remplaces les inconnues dans les 2 premières équations que je t'ai donné et c'est fini, tu trouves le plus petit X_max

[invite0493474e]

Je te remercie pour la réponse mais tu n'as pas vraiment répondu a mes questions on as déjà fais cet exercice en TD et j'ai pas bien pigé et la méthode que tu m'a donner malheureusement j'évite de la faire car je la trouve compliquée moi en tous cas merci ^^

[ZuIIchI]

PREMIERE QUESTION :dans ta méthode tu calcules le nombre de moles de O2 qu'il te faut pour consommer pil-poil tout le C4H10.

avec le produit en croix tu détermines donc qu'il faudrait 0.52 mol pour faire réagir tout le butane. comme tu remarques que tu n'as pas assez de O2 pour ce faire, tu en déduis qu'il est le réactif limitant.

DEUXIEME QUESTION : dans cette partie tu détermines d'abord quelle quantité va réagir avec l'O2 (pas tous les 0.08 mol vu que tu n'as aps assez de O2)
par ta méthode on calcule que seulement 0.076 mol de butane réagiront.

tu convertis en masse. => 4.4g

ensuite tu cherches la masse qui n'as pas réagit : 4.66-4.4=0.26g

voilà fini tu vois donc qu'onne peut pas prendre 0.52 mol comme valeur vu que c'est ce qu'on devrait prendre en théorie pour avoir une consommation totale des réactif. Or tu n'as que 0.49 mol de O2 tu dois prendre ce que tu as donc 0.49 mol

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0493474e]

mercii de rendre les choses claire, c'est bon j'ai bien capté maintenant