Stoechiométrie d’une réaction chimique

[invitef899bf4f]

Bonjour, je suis en DAEU B et j'étudie des programmes de première et terminale S, mais je n'arrive pas a saisir la relation de proportionnalité quelqu'un aurais il la gentillesse de m'expliquer différemment ce cours car j'ai bien compris comment équilibrer une réaction avec les coefficient mais je ne comprend pas la suite surtout ceci nCO = nC= 2xnO2.

Voici le cour :

Lors d’une réaction chimique, les quantités de matière consommée des réactifs et celles formées de produits dépendent les unes des autres.

Ex : pour la combustion incomplète du carbone, l’équation de la réaction est la suivante :

2C + O2 → 2CO

Ce qui signifie que deux moles de carbone doivent réagir avec une mole de dioxygène pour donner deux moles de monoxyde de carbone.

La stoechiométrie d’une transformation chimique est la relation de proportionnalité qui existe entre les quantités de matières des réactifs et celles des produits. Dans l’exemple ci-dessus, la relation de proportionnalité se traduit de la façon suivante : nCO = nC= 2xnO2

Et ensuite on me donne une application que voici qui permet d'appliquer le cours mais comme je ne comprend pas :/ :

La réaction de combustion du méthane s’écrit :

Il faut donc deux moles de O2 pour faire la combustion d’une mole de méthane. Il se forme alors une mole de dioxyde de carbone et deux moles d’eau.

Si on veut faire brûler dix moles de CH4, combien faudra t-il de moles de O2 et combien se formera t-il de CO2 et de H2O ?
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[Kemiste]

Bonjour.

Si pour 1 mole de CH₄ il faut 2 moles de O₂ alors il faut pour 10 moles de CH₄ il faut 10 fois plus de O₂, soit 10*2=20 moles.

D'après l'équation de la réaction, entre CH₄ et O₂ tu auras toujours un rapport de 1 pour 2. Donc quelque soit la quantité de CH₄ il faudra toujours deux fois de O₂ pour être dans les proportions stœchiométriques.

De même entre CH₄ et CO₂ tu as un rapport de un pour un et entre CH₄ et H₂O un rapport de un pour deux. Cela signifie que la quantité CO₂ produit sera égale à celle de CH₄ consommé et la quantité de H₂O produite au double de celle de CH₄ consommé.

[invitef899bf4f]

Merci ! je pense comprendre d’ailleurs ma formule d’exercice ne c'est pas affichée mais il faut travailler avec des équations non équilibrée alors?

[Kemiste]

il faut travailler avec des équations non équilibrée alors?

Non. Les ratios sont donnés par l'équation équilibrée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef899bf4f]

D'accord donc si je comprends mieux pour cette réaction 2C + O2 → 2CO il faut 2 molécules de carbone pour réagir avec une molécule d'eau et former 1 molécule de monoxyde de carbone mais comment je trouve cette relation nCO = nC= 2xnO2?
Je pense que je me bloque toute seule a vouloir que 1 + 1 = 2 plutôt 2 + 1 = 1 dans cette réaction.

[Kemiste]

D'accord donc si je comprends mieux pour cette réaction 2C + O2 → 2CO il faut 2 molécules de carbone pour réagir avec une molécule d'eau et former 1 molécule de monoxyde de carbone

J'imagine que tu veux dire O₂. Il faut deux atomes de C et un atome de O₂ pour former deux molécules de CO.

mais comment je trouve cette relation nCO = nC= 2xnO2?

Cela découle de ce qui précède. Il ne faut pas oublier qu'une quantité de matière est un nombre d'éléments (molécules, atomes...). Comme deux atomes de C donne deux molécules de CO, le nombre de molécule de CO produit est égal au nombre d'atome de C consommé. De la même façon comme il faut deux fois plus d'atomes de C que de molécules de O₂. Il en est de même pour les quantités de matière

Je pense que je me bloque toute seule a vouloir que 1 + 1 = 2 plutôt 2 + 1 = 1 dans cette réaction.

Il ne faut surtout pas raisonner de cette façon. La sommes des coefficients stœchiométriques à gauche ne vaut pas forcement la somme de ceux à droite. Il faut raisonner en terme d'atomes.

[invitef899bf4f]

Un grand merci ! A tous hasard aurais tu un autre exemple de réaction (plus complexe et sans être équilibrée dès le début) a me donnée car je n'ai pas grand chose pour faire mes fiches de cours. Merci

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

De manière générale, pour une réaction du type où a, b, c et d sont les coefficients stœchiométriques des espèces chimiques A, B, C et D, on peut écrire dans les proportions stœchiométriques :
Pour les réactifs
Pour les produits
Et ces quantités sont égales entre elles si la réaction considérée est totale (ou quantitative).

Ainsi, dans ton exemple,

on peut écrire :

soit

Tu noteras que pour les réactifs, ce sont les quantités initiales (introduites donc) et pour les produits, ce sont les quantités finales (obtenues).

Pour la combustion du méthane, tu devrais par cette méthode, retrouver les relations entre les quantités de matière des réactifs et des produits. Je te laisse le soin de le vérifier.


Tu peux essayer de déterminer la quantité de O₂ nécessaire à la combustion complète de 0,6 mol de propane de formule brute C₃H₈ ainsi que les quantités de CO₂ et H₂O formés.


Cordialement,
Duke.