conservation des éléments chimiques

[nono1789]

Bonjour tout le monde. Je souhaiterais vous faire part d'une interrogation qui m'est venu à l'esprit pendant que je faisait de l'escalade cette après midi

pouvez vous me dire si mon raisonnement est correct.

Les éléments chimiques se conservent au cours d'une transformation chimique. Si je prends un exemple : considérons la combustion incomplète du butanol C4H9OH (3.00 grammes) (dans laquelle il se forme du dioxyde de carbone CO2 (4.00 grammes) , du carbone C (0.300 grammes)et du monoxyde de carbone CO. On considéra que seul ces 3 produits contiennent l'élément carbone. Le but étant de trouver la masse de CO formé.

Pour trouver la masse de CO formé est il correct de assaisonner en % massique.

L'élément carbone représente en masse 65 % de la molécule de butanol. Dans 3 g de butannol il y a donc 0.65 x 3=1.95 g de C.

dans les produits :
4 g de CO2 formé
dans le CO2 le % massique de C représente 27 %
il y a donc 0.27x 4 =1.08 g de C

ajouté au 0.3 g de Carbone pur formé cela fait un total de 1.38 g de C

on en déduit donc que la masse de carbone contenu dans le CO formé est égale à 1.95= 1.38= 0.57g


sachant que dans la molécule de CO le % massique de C est de 42.9% on en déduit que la masse de CO formé est égale à 100x0.57/42.9= 1.33g.

mon raisonnement est il correct ou ai je fait des erreurs ?

merci d'avance pour vos suggestions.
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[SEP12]

Normalement si tu fais bruler un alcane il se forme en priorité du CO₂ et de l'eau. Le CO ne se forme qu'après une combustion incomplète de l'alcane. Il y en aura toujours un peu mais comme tu ne peux pas connaitre le "pourcentage" de combustion incomplète il est très difficile de déterminer la masse de CO formée. Je ne suis même pas sûr que ce soit possible dans un caisson étanche et fermé avec une quantité de O₂ connue.

[moco]

Dans ce genre de problème il faut raisonner au niveau des moles, donc transformer les données en moles, résoudre le problème au niveau des moles, et revenir aux questions posées, en grammes, pourcent ou litre à la fin.
Donc toi tu as 3 g de C4H9OH, dont le poids molaire vaut 4·12 + 10 + 16 = 74. Tes 3 g de butanol contiennent 3/74 = 0.0405 mole de butanol.
Comme chaque molécule de butanol contient 4 atomes C, ton échantillon de butanol contient 4·0.0405 = 0.162 mole de Carbone.
Ces 0.162 mole de Carbone sont conservés.
Ils apparaissent d'abord dans 4 g de CO2, ce qui fait en mole : 4/44 = 0.0909 mole de CO2, lesquels contiennent 0.0909 mole de C.
Ils apparaissent aussi dans 0.3 g de C, soit 0.3/12 = 0.025 mole de C

En résumé tu pars de 0.162 mole de C, qu'on distribue dans 0.0909+0.025 = 0.1159 mole de produits connus.
Il reste : 0.162 - 0.116 = 0.046 mole de C qui doit se trouver dans le CO, de masse molaire 12+16 = 28.
0.146 mole de CO pèse 0.146·28 = 4.09 g de CO.
butanol C4H9OH (3.00 grammes) (dans laquelle il se forme du dioxyde de carbone CO2 (4.00 grammes) , du carbone C (0.300 grammes)et du monoxyde de carbone CO.

[nono1789]

Dans ce genre de problème il faut raisonner au niveau des moles, donc transformer les données en moles, résoudre le problème au niveau des moles, et revenir aux questions posées, en grammes, pourcent ou litre à la fin.
Donc toi tu as 3 g de C4H9OH, dont le poids molaire vaut 4·12 + 10 + 16 = 74. Tes 3 g de butanol contiennent 3/74 = 0.0405 mole de butanol.
Comme chaque molécule de butanol contient 4 atomes C, ton échantillon de butanol contient 4·0.0405 = 0.162 mole de Carbone.
Ces 0.162 mole de Carbone sont conservés.
Ils apparaissent d'abord dans 4 g de CO2, ce qui fait en mole : 4/44 = 0.0909 mole de CO2, lesquels contiennent 0.0909 mole de C.
Ils apparaissent aussi dans 0.3 g de C, soit 0.3/12 = 0.025 mole de C

En résumé tu pars de 0.162 mole de C, qu'on distribue dans 0.0909+0.025 = 0.1159 mole de produits connus.
Il reste : 0.162 - 0.116 = 0.046 mole de C qui doit se trouver dans le CO, de masse molaire 12+16 = 28.
0.146 mole de CO pèse 0.146·28 = 4.09 g de CO.
butanol C4H9OH (3.00 grammes) (dans laquelle il se forme du dioxyde de carbone CO2 (4.00 grammes) , du carbone C (0.300 grammes)et du monoxyde de carbone CO.

e CO, de masse molaire 12+16 = 28.
0.046 mole de CO pèse 0.046·28 = 1.29 g de CO


est il rigoureux de dire que pour fabriquer 1 mole de butanol il faut 4 mole de carbone selon l'équation :

4C+10H+0=C4H10O ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Oui, on peut dire qu'il faut 4 moles de C pour faire 1 mole de butanol, bien que cette réaction ne se produise pas dans la réalité.