Mélange subissant une combustion

[copernicnic]

Bonsoir,
J'ai cours de chimie à l'unif et je m'entraîne sur des vieux examens, nous n'avons que les réponses finales et pour un exercice je rencontre une difficulté,

Voici l'énoncé et ce que j'ai su faire:

"Un mélange d’éthanal CH3CHO (l) et de méthanol CH3OH (l) a une masse de 50,00 g. Il subit une combustion complète dans un calorimètre. On observe une augmentation de température de 15,90°C. Sachant que la capacité calorifique du système vaut 66,90 kJ/K, on demande :
a. d’écrire les équations de combustion ;
b. de calculer l’enthalpie standard de combustion d’éthanol et de méthanol (tous les produits de combustion sont à l’état gazeux) ;
c. de déterminer le nombre de moles d’éthanol et d’éthanal dans l’échantillon de départ.
d. Quelle relation y a-t-il entre l’énergie libre standard d’une réaction et sa constante d’équilibre ?
Masses molaires : C : 12,00 g/mol ; O : 16,00 g/mol ; H : 1,00 g/mol.
Les enthalpies standards de formation : CH3CHO (l) : -192,3 kJ/mol ; CH3OH (l) : -238,7 kJ/mol ;
CO2 (g) : -393,5 kJ /mol ; H2O (g) : -241,8 kJ/mol.."



Ce que j'ai réussi à faire:

j'ai réussi ce qui me semble assez simple dans cet exercice, à savoir écrire les équations de combustion:

C2H4O (l) + 5/2O2(g) →2 CO2(g) + 2H2O (g) (1)
CH3OH (l) + 3/2O2(g) → CO2(g) + 2H2O (g) (2)

et: "Delta"Hr(1) = -1078.3 Kj/mol
"Delta"Hr(2) = -638.4 Kj/mol


Ce que je ne parviens pas à trouver,c'est le nombre de moles d'éthanol et d'éthanal dans l'échantillon de départ :/

Merci pour votre attention, bonne soirée
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[nlbmoi]

Tu connais la masse de départ donc ca te donne une première relation liant les masses des réactifs et la masse initiale du mélange.

La combustion est complète donc à l'aide d'un tableau d'avancement, tu peux connaitre les quantités à la fin de la réaction ; or tu connais la valeur de l'énergie échangé au cours de la combustion que tu peux exprimer en fonction des quantités de matière de chacune des espèces ce qui te donne une 2eme relation
Tu as 2 relations et 2 inconnues (n(methanol) et n(ethanal)) tu peux donc trouver la valeur de tes inconnues

[copernicnic]

Je n'y arrive toujours pas :/

Voilà ce que j'ai fait en suivant vos conseils:

m(C2H4O)+m(CH3OH) = 50g
J'isole un des 2, disons : m(CH3OH)= 50- m(C2H4O)

ensuite, n(CH3O)= ( (50- m(C2H4O)) / M(CH3O) )

De plus, je sais que Q= C * "delta" T = 66.90 kJ/K * 15.9 = 1063.71 kJ

Je fais ensuite le tableau d'avancement avec, CH3OH et puis je tourne en rond...
Pourriez vous encore m'aidez un peu plus s'il vous plait, Merci d'avance, bonne journée

[nlbmoi]

Pour la première relation, cela donne n(ethanal)*M(ethanal)+n(methan ol)*M(methanol) = 50
Pour la seconde, la chaleur recue par le système correspond à celle libérée par les 2 combustions : celle du méthanol plus celle de l'éthanal sachant que tu connais les enthalpies standard de combustion de chacune d'elles.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

je complète le précedent post ...
L'enthalpie standard de combustion est en kJ/mol. Quand on brule n mol du composé il y a un degagement de chaleur Qcomb = - n * deltarH comb. ( le - parce que la réaction est exothermique et la chaleur degagée est la valeur absolue de l'enthalpie ) donc si on brule nethanal et nmethanol on degage Q = -( nethanal*delatrHcomb.ethanal + nmethanol * deltarHcomb.methanol) . Cette chaleur a servi à augmenter la température dui calorimètre.

[nlbmoi]

je complète le précedent post ...

Je n'ai volontairement pas donné la relation pour laisser à copernicnic un peu de réflexion et que la solution ne lui soit pas toute donnée...

[copernicnic]

j'ai obtenu la bonne réponse et j'ai bien compris le raisonnement, merci pour votre aide, bonne journée!