Réaction chimique et quantité de matière HELP ! (bac : J-3)

[rumbacs]

Bonjour,
Je suis actuellement en terminale S, et en faisant plein d'exo de bac, je tombe sur une question particulière. Evidemment, je me plante sur la réponse. Rien de très
alarmant. En revanche, la correction m'a posé un gros soucis de compréhension. Je vous expose mon problème :
On a une reaction chimique du type a + b + c --> d + e
La question en gros c'était de trouver la quantité de matière de a, sachant qu'on connaissait celle de d. Je tiens a préciser que tous les coefficients stoechiometriques valent 1.
La réponse était : n(a)=n(b)=n(c)=n(d)=n(e).
Quand j'essaye de comprendre ce raisonnement par un tableau d'avancement tout va bien. La réaction etant totale tous les réactifs sont consommés, xmax = n ... pati patata. Sauf qu'en reflechissant au consequences chimiques, la c'est le néant. Juste, les cinq molécules de la réaction sont toutes différentes. Donc le nombre d'atome par molécule également, donc le nombre de molécule par mole aussi. En gros, si je prends H2O, deux moles de H, et une mole de O non ? soit n(H2O) = 6,02 x 10^23 reviens a faire 2 x 6,02 x 10^23 atomes de H + 6,02 x 10^23 atomes de O. On aura donc trois moles d'atomes par mole de H2O, soit en gros pour faire simple le nombre de mole d'atome d'une molécule est égale au nombre d'atome de cette molecule fois le nombre d'Avogadro. Et si je prends une deuxième molécule : C2H2. 4 atomes, donc 4 moles d'atomes par mole de C2H2. Donc si je reprends l'équation, j'ai 4 moles = 3 moles. En gros, quatre pommes egale à trois pommes.... quelqu'un à un gun a porté de main please ??? C'est vraiment la réponse qui me tue le crâne, je comprends pas comment n(a)=n(b)=n(c)=n(d)=n(e) est possible alors que a + b + c --> d + e
Et encore plus simple a poser comme problème niveau mathématique.
n(a)=n(b)=n(c)=n(d)=n(e)
Donc a + a + a --> a + a
3a --> 2a ????????? COMMENT TROIS MOLECULES PEUVENT EN DONNER DEUX ????????!!!!! Ah la vache je suis en train de me découper le cerveau en 8....
Bonne chance pour me faire comprendre celà, je sais que je me plante dans mon raisonnement, mais où... je n'en sais rien.
Enfin bon aidez moi s'il vous plait, je suis 10x trop curieux, je perds du temps betement alors que le bac approche, mais j'ai besoin de savoiiiiiiiiiiir
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[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Ton problème vient du fait que tu ajoutes les quantités de matière en atomes... C'est quoi l'intérêt ??
A quoi te sert de calculer le nombre d'atomes total ?

COMMENT TROIS MOLECULES PEUVENT EN DONNER DEUX ????????!!!!!

Lorsque ton équation est équilibrée, la quantité de matière en chacun des éléments est identique du côté des réactifs à celle du côté des produits mais c'est très rarement le cas en termes de molécules...

Dans ta réaction a + b + c --> d + e
Si tu es dans les proportions stœchiométriques (ici tous les coeff étant de 1, c'est plus facile) tu peux écrire n(a) = n(b) = n(c).
Du côté des produits, tu peux écrire n(d) = n(e).
Et comme la réaction est totale, toutes ces quantités sont égales entre elles.

Tu peux me donner un exemple concret sur lequel on peut s'appuyer pour que ce soit plus clair et pour sortir de cette spirale infernale ?
Elles ne sont pas très fréquentes les équations qu'avec des coefficients 1

Duke.

[rumbacs]

Merci de m'éclaircir un petit peu, même si j'ai toujours pas compris ce qu'il se passe réellement. Soit ya une définition que j'ai mal comprise, soit ya un cours que j'ai loupé, mais c'est surtout le coté mathématique qui me pose problème, la logique. Ca me ferait super plaisir que tu poses les choses, noir sur blanc (si tu as le temps bien sur..), parce que j'ai pas encore tout bien compris.
Alors l'équation brute c'était C3H6O + HCN + C2H4O2 --> C5H8O2 + CNH3O
Et a un moment on me demande la masse de chacun des réactifs introduis dans la réaction. On sait que M(C3H6O)=58 g.mol^-1 M(HCN)=27 M(C2H4O2)=60 M(C5H8O2)=100 et M(CNH3O)=45
Je le redit, j'ai compris la logique méthodologique on va dire. Pour comprendre, on fait un tableau d'avancement, comme la reaction est totale, x(max)=n(réactif), ça je l'ai compris, c'est vraiment en terme de mole que ça me pose probleme, ... J'ai du mal a m'expliquer.... Quand je regarde un tableau d'avancement et la réponse (pas besoin de te donner les masses, c'est pas le but) je comprend parfaitement, sauf qu'un tableau d'avancement ne m'explique pas comment c'est possible que n(C3H6O) soit égale à n(HCN) !! je pense que c'est limite il faudrait que je comprenne en prenant des objets, et en faisant le rapprochement avec le nombre d'avogadro et l'histoire des moles, parce que j'ai du mal a visualiser la chose... Essaye de m'expliquer avec des pommes ça passera peut être mieux

[Duke Alchemist]

Bonjour.

Le problème de la version avec les pommes est que les pommes restent des pommes et les poires des poires...
Ce que je veux dire par là, c'est que lors d'une réaction chimique, il y a recombinaison des molécules : en gros, tu coupes tes pommes et poires en morceaux et tu les recombines autrement et obtenir des fruits composés de morceaux de pommes et de poires : des "poimes".
A partir de là, tu n'as pas un nombre de pommes et de poires qui vont te donner un nombre de "poimes" qui sera le total des fruits initiaux : cela dépend du découpage...

Je reviens pour la suite (sans pommes, poires et poimes) ultérieurement, là je dois partir.

Duke.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lansberg]

Merci de m'éclaircir un petit peu, même si j'ai toujours pas compris ce qu'il se passe réellement. Soit ya une définition que j'ai mal comprise, soit ya un cours que j'ai loupé, mais c'est surtout le coté mathématique qui me pose problème, la logique. Ca me ferait super plaisir que tu poses les choses, noir sur blanc (si tu as le temps bien sur..), parce que j'ai pas encore tout bien compris.
Alors l'équation brute c'était C3H6O + HCN + C2H4O2 --> C5H8O2 + CNH3O
Et a un moment on me demande la masse de chacun des réactifs introduis dans la réaction. On sait que M(C3H6O)=58 g.mol^-1 M(HCN)=27 M(C2H4O2)=60 M(C5H8O2)=100 et M(CNH3O)=45
Je le redit, j'ai compris la logique méthodologique on va dire. Pour comprendre, on fait un tableau d'avancement, comme la reaction est totale, x(max)=n(réactif), ça je l'ai compris, c'est vraiment en terme de mole que ça me pose probleme, ... J'ai du mal a m'expliquer.... Quand je regarde un tableau d'avancement et la réponse (pas besoin de te donner les masses, c'est pas le but) je comprend parfaitement, sauf qu'un tableau d'avancement ne m'explique pas comment c'est possible que n(C3H6O) soit égale à n(HCN) !! je pense que c'est limite il faudrait que je comprenne en prenant des objets, et en faisant le rapprochement avec le nombre d'avogadro et l'histoire des moles, parce que j'ai du mal a visualiser la chose... Essaye de m'expliquer avec des pommes ça passera peut être mieux

Bonjour,

ton problème de compréhension semble reposer sur la compréhension de la chimie ! Tu as une équation chimique dans laquelle la conservation des atomes est respectée. On retrouve bien les mêmes atomes en mêmes nombres dans les produits et les réactifs. Ensuite on voit bien qu'une molécule de C3H60 réagit avec 1 molécule de HCN. Ce qui est vrai à ce niveau moléculaire est aussi vrai quand on passe aux quantités de matière en mole (on multiplie par le nombre d'Avogadro si on souhaite calculer le nombre de molécules. Mais ça n'a aucun intérêt) : 1 mol de C3H6O réagit avec 1 mol de HCN, 0,5 mol de C3H6O réagit avec 0,5 mol d'HCN etc... J'ai du mal à voir où est la difficulté.

Ensuite que 3 molécules en donnent 2 et uniquement lié au réarrangement des atomes.
C'est exactement pareil pour la fabrication des objets de la vie courante : 1 chassis + 1 moteur + 4 roues + 2 rétros -----> 1 voiture. On en conclue pas pour autant que 1 + 4 + 2 + 1 = 1 !!!
Je ne sais pas si cela t'éclaire un peu ?

[Duke Alchemist]

Re-

Je crois que Lansberg a fait mieux que je ne l'aurais fait.
L'exemple de la voiture est très clair... bon à supposer qu'il y a d'autres éléments malgré tout dans la voiture...


Duke.

[rumbacs]

Merci pour vos réponses, je comprends bien ce que vous me dites. Seulement, moi c'est la réponse de la question la source de mon problème ^^ je comprends pas comment on peut dire que n(HCN) = n(C2H4O) par exemple (je me suis surement planté dans le nom, au moment ou j'écris ce message, je vous paz les autres de la discusssion, j'écris via mon téléphone.. ENFIN BREF on s'en fou du nom des molécules !). Le problème ici c'est pas la conservation de matière, c'est le fait de dire n(H2O)=n(C4H12O1111), peut importe le nombre d'arôme, cela reste vrai, et je ne comprend pas pourquoi !!!! Parce que la, t'as beau rearanger les atomes comme tu le souhaites, avec deux pommes et trois poires tu pourras jamais faire 20 000 poimes !! C'est juste pas possible, ou encore fabriquer 200 voitures avec 8 roues et 3 volants !! Vous voyer de quoi je veux parler maintenant ?

[Lansberg]

Merci !
J'aurais pu ajouter pour rumbacs, que dans l'exemple de la voiture, le moteur est fait de 4 cylindres, 8 soupapes, 1 arbre à cames etc... de la même manière qu'une molécule est faite de différents atomes. Et que toutes ces pièces se retrouvent dans la voiture comme les atomes des réactifs se retrouvent dans les produits.

[Lansberg]

Merci pour vos réponses, je comprends bien ce que vous me dites. Seulement, moi c'est la réponse de la question la source de mon problème ^^ je comprends pas comment on peut dire que n(HCN) = n(C2H4O) par exemple (je me suis surement planté dans le nom, au moment ou j'écris ce message, je vous paz les autres de la discusssion, j'écris via mon téléphone..

C'est ce qu'on a expliqué Duke Alchemist et moi dans nos messages. L'équation montre bien qu'il faut 1 molécule d'HCN pour 1 molécule de C2H4O ce qui revient au même de dire qu'il faut n mol de HCN pour n mol de C2H40 soit n(HCN) = n(C2H4O). Et on forme n (C5H8O2) et n(CNH3O).

ENFIN BREF on s'en fou du nom des molécules !). Le problème ici c'est pas la conservation de matière, c'est le fait de dire n(H2O)=n(C4H12O1111), peut importe le nombre d'arôme, cela reste vrai, et je ne comprend pas pourquoi !!!! Parce que la, t'as beau rearanger les atomes comme tu le souhaites, avec deux pommes et trois poires tu pourras jamais faire 20 000 poimes !! C'est juste pas possible, ou encore fabriquer 200 voitures avec 8 roues et 3 volants !! Vous voyer de quoi je veux parler maintenant ?

[/QUOTE]

Certes mais avec 10 (chassis) + 10 (volants) + 40 (roues) + 20 (rétros) -------> 10 (voitures)

On voit bien que n (chassis) = n (volants) = n(voitures) comme dans ton exo.

Et avec 3 volants et 8 roues tu feras 2 voitures seulement car ton facteur limitant est le nombre de roues !!!

Et avec 2 pommes et 3 poires tu ne fabriqueras pas des poires, tu obtiendras autre chose qui ressemble à je ne sais pas quoi !

[Kemiste]

Et avec 2 pommes et 3 poires tu ne fabriqueras pas des poires, tu obtiendras autre chose qui ressemble à je ne sais pas quoi !

De la compote?

Sinon

Le problème ici c'est pas la conservation de matière, c'est le fait de dire n(H2O)=n(C4H12O1111), peut importe le nombre d'arôme, cela reste vrai, et je ne comprend pas pourquoi !!!! Parce que la, t'as beau rearanger les atomes comme tu le souhaites, avec deux pommes et trois poires tu pourras jamais faire 20 000 poimes !! C'est juste pas possible, ou encore fabriquer 200 voitures avec 8 roues et 3 volants !! Vous voyer de quoi je veux parler maintenant ?

Tu as l'air de confondre les notions... Il n'y a aucun lien entre le nombre d'atome de chaque réactifs. n(H₂O) = n(C₄H₆O) veut juste dire que tu as la même quantité de matière, pas que tu as le même nombre d'atomes. Si tu as un panier de 3 pommes et 1 panier de 3 poires, la quantité de pommes et de poires est la même, ça ne veut pas dire que poire=pomme. Ce qui faut regarder c'est s'il y a le même nombre de chaque atome à droite et à gauche de l'équation de la réaction. (C'est d'ailleurs ce que tu fais si tu équilibres une réaction). Si tu mélange les 2 paniers de pommes et de poires tu aura un seul panier de fruits, composé de 3 pommes et de 3 poires. Tu passes donc de 2 paniers à un panier mais si tu regarde chaque fruit, tu as le même nombre de pommes et de poires dans les 2 paniers initiaux que dans le panier final.

[rumbacs]

Je suis tout a fait d'accord avec ton exemple, sauf que la, on part du principe qu'il y a un panier de pomme, un de poire, et un de fraise. On melange les trois pour obtenir deux paniers, contenant un peu des trois fruits. Mais est-ce que pour autant, le nombre de fraise, est égale au nombre de fruit contenant dans un des deux paniers ? C'est impossible non ? (pourtant je reprend exactement ton exemple, et je l'adapte à l'exercice que j'ai fait hier )
Rumbacs

[Kemiste]

Tu ne te poses pas la bonne question... Pourquoi se demander si le nombre de fraises est égale au nombre de fruits? ça n'a pas de sens. Il faut comparer ce qui est comparable. Tu as 3 paniers (panier1, panier2 et panier3) pour en avoir que 2 à la fin (panier4 et panier5). Tu es d'accord pour dire que le nombre de panier1 = nombre de panier2 = nombre de panier3? Et qu'à la fin nombre de panier4 = nombre de panier5? Et qu'on a bien nombre de panier1 = nombre de panier4? (dans tous les cas nombre de panier = 1). Et que dans les 3 paniers initiaux on a le même nombre de fraises, poires et pommes que de fraises, poires et pommes dans les 2 paniers finaux?

[rumbacs]

AAAAAH d'accord... je commence a visualiser... Enfin franchement c'est pas facile a admettre dans la logique courante de choses, mais vu comme ça, ça va. Du coup, une mole, c'est toujours égal au même nombre (si les coefficient directeurs sont les mêmes) ?

[Kemiste]

Une mole, c'est une mole... Je ne comprend pas trop ce que tu veux dire... Et non pas de coefficient directeur! C'est plus en maths pour les droites Je suppose que tu voulais parler des coefficients stœchiométriques.

[rumbacs]

bah pour moi, une mole c'est un nombre, sans unité, comme une douzaine par exemple, sauf qu'on y compte le nombre d'atome, c'est ça ?

[rumbacs]

Euh oui pardon coefficient stoechiometrique

[Kemiste]

Ok! Alors oui et non... C'est bien une quantité mais il y a une unité... la mol!

[Lansberg]

bah pour moi, une mole c'est un nombre, sans unité, comme une douzaine par exemple, sauf qu'on y compte le nombre d'atome, c'est ça ?

Une mole de molécules, d'atomes ou d'ions c'est toujours 6,02 x 10^23 molécules, atomes ou ions !

[Kemiste]

Je n'avais pas fait attention à "atome". En effet un mole de quelquechose c'est un mole de ce quelquechose, ça ne se limite pas aux atomes.

[rumbacs]

Merci les gars, j'ai enfin compris !!!! CHAMPAGNE !!! Non sérieusement merci beaucoup, il faut juste rester concentrer sur les coeff sto, ils sont tous égaux, donc ya autant de molécules de chaques. Basta, pas besoin d'en rajouter plus.
Bon, je m'en vais réviser, philo lundi... Mierde.
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