Observation avant équilibrage d'une équation ?

[tonius]

Bonjour,

Je m'intéresse aux transformations chimiques suite à une théorie du complot qui circule sur la neige en plastique alors qu'il ne s'agit que d'un résidu de carbone.

Du coup si on prend du butane que l'on fait réagir avec du dioxygène on obtient du dioxyde de carbone et de l'eau :

C4H10 + O2 --> CO2 + H2O

Une fois équilibré on obtient cette équation :

2 C4H10 + 13 O2 --> 8 CO2 + 10 H2O

Ma question est : Pour savoir comment les molécules vont se transformer on est bien obligé d'observer dans le monde réel les réactions chimiques pour après donner naissance à une formule qu'on équilibrera ?

Parce que je ne comprends pas bien autrement cela voudrait dire qu'un gars pourrait dire au pif que :

C4H10 + O2 --> CO2 + H2O + CO + C ...

et après se débrouiller pour équilibrer cela ?

Je bloque juste sur le fait que je vois des multitudes de façon de créer des formules et de les équilibrer par la suite. Et le fait d'observer en premier lieu donne l'unique façon de créer la formule. Pouvez vous me confirmer cela ?

Merci.

PS :Pour moi on observe avant et si l'on voit que la combustion est complète on aura du CO2 et H2O et si elle ne l'est pas s'ajoutera du CO et du C.
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[lepolak]

Salut,
je pense qu'il est difficile d'observer une réaction dans le monde réel afin d'équilibrer une réaction (tu arrives à voir des molécules toi?).
Souvent, les réactions envisagées le sont parcequ'elles sont les plus probables.
Je m'explique: on peut avoir 2 réactions similaires et possibles au point de vue thermodynamique, mais au niveau de la cinétique, on s'aperçoit que l'une des deux va être extrêmement lente par rapport à l'autre. On considérera alors la réaction la plus rapide comme étant la réaction générale (celle qui reflète le plus la réalité) car a priori c'est elle qui aura consommé les réactifs avant que la réaction la plus lente n'ait commencé (ou peu). Ceci ne veut pas dire que la réaction la plus lente ne se produit pas mais qu'au niveau des proportions de produits formés il y a clairement une démesure.
Tu peux joindre ça au concept d'isotope: le carbone par exemple, tel qu'on le connait on sait qu'il a une masse égale à 12. Cependant tu as dû entendre parlé du carbone 14 qui n'est rien d'autre que le même atome de carbone mais avec 2neutrons en plus.
Alors pourquoi la convention veut que ce nombre de neutrons soit égal à 12 alors qu'on sait qu'il peut avoir plus de neutrons???
La réponse nous est fournie par les statistiques: la convention prend un nombre de neutron égal à 12 pour le carbone simplement parceque c'est la forme la plus fréquemment observée.

Je me suis un peu égaré dans mon explication mais j'espère que tu comprends

Et ton post-scriptum est bien juste: si tu sait observer la flamme, ou mettre un verre au dessus tu peux déterminer si la réaction est complète ou non. Si la flamme est bleue->réaction complète, si le verre se couvre de suie (ou si la flamme est jaune)->réaction incomplète

[HarleyApril]

Salut,
je pense qu'il est difficile d'observer une réaction dans le monde réel afin d'équilibrer une réaction (tu arrives à voir des molécules toi?).

Bonjour

Oberver ne veut pas dire voir à l'oeil nu.
La chimie reste quand même en grande partie une science expérimentale et c'est bien parce qu'on a pu caractériser les produits d'une réaction qu'on peut écrire son équation.

Cordialement

[tonius]

Merci de vos réponses,

Je m'explique: on peut avoir 2 réactions similaires et possibles au point de vue thermodynamique, mais au niveau de la cinétique, on s'aperçoit que l'une des deux va être extrêmement lente par rapport à l'autre.

j'ai un peu de mal à comprendre mais si je cerne bien ce que vous me dites c'est qu'il peut y avoir plusieurs réactions chimiques différentes à des intervalles de temps différents ?

Bonjour

Oberver ne veut pas dire voir à l'oeil nu.
La chimie reste quand même en grande partie une science expérimentale et c'est bien parce qu'on a pu caractériser les produits d'une réaction qu'on peut écrire son équation.

Cordialement

Voila je pensais plus qu'il s'agissait de cela. Quand je disais observer c'était par exemple dans le cas de faire bruler de la neige. On peut observer un dépôt de carbone et par la suite établir l'équation. Mais dans le cas des gaz invisibles et inodores (monoxyde de carbone par exemple) comment fait on pour le savoir ? Est-ce là que la théorie intervient ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bonsoir,
La réaction que tu nous donnes est équilibrée, certes. Je la réécris : 2 C4H10 + 13 O2 --> 8 CO2 + 10 H2O.
Mais j'espère que tu vois qu'il faut 13 molécules, c'est-à-dire beaucoup de molécules O2 pour faire brûler deux seules petites molécules de butane C4H10.
Si le groupe des deux molécules de butane parvient à trouver ces treize molécules O2 autour de lui, c'est très bien, et il brûlera en formant CO2 et H2O. Mais s'il ne trouve pas toutes ces molécules O2, Il réagira quand même. Mais il ne se formera pas 8 CO2 et 10 H2O. S'il ne trouve que 12 O2, la combustion formera : 2 C4H10 + 12 O2 --> 10 H2O + 6 CO2 + 2 CO.
Si le groupe de deux C4H10 trouve encore moins de O2, la combustion formera :
2 C4H10 + 11 O2 --> 10 H2O + 4 CO2 + 4 CO
2 C4H10 + 10 O2 --> 10 H2O + 2 CO2 + 6 CO
2 C4H10 + 9 O2 --> 10 H2O + 8 CO
Mais la combustion marche dans tous les cas. Et s'il y a encore moins de gaz O2, on dégage de la fumée noire de charbon, selon :
2 C4H10 + 8 O2 --> 10 H2O + 6 CO + 2 C
2 C4H10 + 7 O2 --> 10 H2O + 4 CO + 4 C
2 C4H10 + 6 O2 --> 10 H2O + 2 CO + 6 C
Mais, à bas taux de O2, il peut se former beaucoup de variantes, comme :
2 C4H10 + O2 --> 2 C4H8 + 2 H2O
Etc.

Ce sont toutes ces molécules indésirables (C, CO, C4H8, C2H4, etc.) qu'on retrouve dans les gaz d'échappement des voitures non équipées de catalyseurs. Les moteurs à essence ne brûlent pas de C4H10. Mais les réactions de combustion de l'essence produisent les mêmes produits finaux.

[tonius]

Merci de votre réponse elle m'a grandement aidé. Si j'ai bien compris en fonction de la quantité de comburant les molécules changent. Et donc je viens d'apprendre de votre formule que du butane et du dioxyegene peuvent devenir du propane et de l'eau

[tonius]

Et donc je viens d'apprendre de votre formule que du butane et du dioxyegene peuvent devenir du propane et de l'eau

C4H8 n'est pas du propane au temps pour moi.

[igniz]

Ta question pointe la différence entre une équation bilan qui traduit ce que l'on observe globalement à notre échelle "si je fais réagir tant de grammes de butane avec tant de grammes d'oxygene j'obtiendrais tant de grammes de co2 et tant de grammes d'eau" et le mécanisme réactionnel qui lui va indiquer qu'est ce qui se passe à l'échelle microscopique,comment les atomes vont interagir pour arriver au résultat observé. Si il est relativement aisé d'avoir une équation bilan, prédir et prouver un mécanisme réactionnel peut etre très difficile, le mécanisme de certaines réactions n'est pas connu, d'autres le sont imparfaitement. Heureusement il n'est pas nécessaire de connaitre le mécanisme d'une réaction pour écrire une équation bilan juste, des principes généraux et des mesures expérimentales simples suffisent , par exemple dans le cas de la combustion complète des hydrocarbures, on sait par expérience que l'on va obtenir du dioxyde de carbone et de l'eau.

[igniz]

Pour faire une analogie simple, imagine que tu organises un voyage: ton équation bilan te dis ton lieu de départ et ton lieu d'arrivée , mais ne t'indique pas le chemin qu tu as pris, si tu as changé de train ou d'avion etc... en chimie le voyage est très rarement direct, il y a des correspondances!

[tonius]

Merci j'ai bien compris vos réponses. équation bilan et mécanisme relationnel sont des mots que je ne connaissais pas mais ils m'ouvrent une grande porte de recherche. Souvent des mots dont l'ont a jamais entendu parlé sont la clef pour approfondir nos questions.

[moco]

Attention !
C4H8 ne désigne pas le propane, mais le butène.