problème gaz parfaits

[invite21c395e4]

Bonjour !
j'ai un exercice tombé il y a quelques années à un examen.
je ne parviens pas à le faire, je ne sais pas où je bloque, mais je n'arrive jamais à la bonne réponse =-/
La question était :
"Soit un réacteur indéformable de 2,00L. Au départ, il ne contient que 2,6 g de naphtalène solide (C10H8) (dont on néglige le volume) et du dioxygène. La pression dans le réacteur vaut à ce moment, 4,00 bar et la température est de 22,0°. On déclanche la combustion du naphtalène. à la fin de la réaction, la température dans le réacteur est de 28°C. Calculer la pression partielle en CO2, dans le réacteur à la fin de la réaction. (R= 0,08315 L.bar/mol.K)"

La réponse que l'on doit avoir est 2,50 bar. (c’était un QCM et le prof a indiqué que c’était ma bonne réponse)

Je suppose qu'il faut utiliser la formule des gaz parfaits PV=nRT.
j'ai calculé à partir de cette formule le nombre de moles totales (je ne sais pas si c'est correcte ni si je devais faire ça =-/) ce qui donne : n = 8/ (0,08315 * 295,15) = 0,33 mol
j'ai voulu calculer le nombre de moles de O2 à partir de ça.
donc j'ai calculer le nombre de moles du napthalène, que j'ai soustrai à ce nombre de moles totales : m= 2,56g et Mm = 128 M ce qui donne n= 0,02 moles

donc ce qui voudrait dire que le nombre de moles de O2 est égale à 0,33-0,02 = 0,31 moles

Seulement, je me suis rendue compte par après en faisant l'équation de la combustion :

C10H8 + 12 O2 ----> 10 CO2 + 4H2O

que si j'ai 0,02 moles de C10H8, je devrais avoir 12 fois plus de dioxygène, ce qui donnerait 0,24 moles de O2 et non pas 0,31 moles.

donc après j'ai calculer à partir de cette équation le nombre de moles de CO2 et le nombre de moldes de H2O. qui sont donc respectivement de 0,25 moles et de 0,1 moles.

j'ai voulu calculer la pression totale du système après combustion qui serait :
P= (0,35*0,08315*299,15)/2 = 4,3 bar

donc si cette pression totale est égale à la somme des pression partielle, cela donne : 4,3= PCO2 + PH2O

j'ai pris PH2O = (0,1*0,08315*299,15)/2 = 1,2

==> 4,3-1,2=3,1 bar

ce qui ne vaut donc pas 2,50 bar.

voila, je pense donc que je suis totalement à côté de la plaque et que j'ai dû faire pas mal d'erreur =-/

merci de votre aide ! =-)
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[HarleyApril]

bonjour

il fait chaud aujourd'hui ... 28°C (comme dans ton énoncé)
est-ce que l'eau des rivières va rester liquide ?

on te demande seulement la pression partielle en CO2
tu écris la combustion (c'est fait)
tu calcules la quantité de CO2 formé et en déduis la pression partielle

l'hypothèse est qu'il y a assez de dioxygène pour avoir une combustion complète, tu le vérifies aisément
simple estimation vu que tu dois pas perdre trop de temps dans un QCM)
tu compares le CO2 obtenu et le O2 consommé

cordialement
cordialement

[neradol]

En toute logique, il faudrait compter le nombre de moles gazeuses totales (donc le CO2 formé et le reste de O2) ensuite trouver la pression totale et enfin déterminer, à l'aide des fractions molaires, la pression partielle de CO2.

En faisant le calcul, je trouve 2.46 bar de dioxyde de carbone

[jeanne08]

On va aller plus vite en rappelant la definition de la pression partielle d'un gaz : pression qu'aurait le gaz si il occupait le volume à lui seul. Ici on a, au départ, 0,33 mol de O2 et 0,02 mol de naphtalène donc un excès de O2. Il se forme donc 0,2 mol de CO2 dans un volume de 2L à 28°C ... d'ou pression partielle de CO2.

[A voir en vidéo sur Futura]