Exercice de chimie organique!SoS

[invite34306d99]

Salut à tous, j'ai entre les mains un exercice de chimie organique qui va vous paraitre idiot mais à force d'y penser j'ai perdu la bonne voie à empreunter peut être un autre point de vue me fera du bien alors, SVP essayer au moins de me doner une piste,....
On introduit dans un eudiomètre 40cm3(cm cube) d'un melange de methane CH4, d'ethene C2H4 et de dihydrogene puis 130 cm3 de Dioxygene.
Apres le passage de l'etincelle et refroidissement , le volume du gaz residuel est de 94 cm3 dont 56 cm3 sont absorbables par le potasse(CO2) et le reste(38cm3) absorbable par le phosphore(O2). Tous les volumes sont mesurés dans les meme conditions.
Question: Detreminer la composition centésimale en voulune du melange intiale.


J'espere obtenir une reponses rapide puisque j'ai vraiment besoin au moins d'un petit coup de main.
Merci d'avance à tous ceux qui vont essayer.
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[moco]

Tu es tombé sur un problème pas trop facile.
Avant de le résoudre il faut réfléchir. Tu ajoutes 130 ml de O2, et il en reste à la fin. Donc on en a rajouté trop. et la quantité strictement nécessaire pour faire brûler CH4, C2H4 et H2 est : 130 - 38 = 92 cm3.
D'autre part à la fin du mélange gaz + O2, tu avais un volume total de 170 cm3. Tu fais éclater l'étincelle. La réaction se produit. On ne sait pas quel est le volume final, mais on sait que, après refroidissement, il y a 56 cm3 de CO2. Il se forme aussi de l'eau, mais on ne sait pas combien, puisqu'elle est condensée, et qu'aà l'état liquide elle n'occupe pratiqement pas de volume.
De toutes les données utilisables, il n'en reste que trois, pour résoudre le problème :
40 cm3 de mélange H2 + CH4 + C2H4, ajouté à 92 cm3 O2, fournit 56 cm3 de CO2.
Pour aller plus loin, il faut se souvenir que les raisonnemtns que l'on fait sur les cm3 peuvent se faire sur les moles, avec les mêmes chiffres.
40 moles de mélange, ajouté à 92 mol O2, forme 56 mol CO2.

les équations de combustion sont :
2 H2 + O2 --> 2 H2O
CH4 + 2 O2 --> CO2 + 2 H2O
C2H4 + 3 O2 --> 2 CO2 + 2 H2O.

Imagine que tu disposes de x mole H2, y mole CH4, et z moles C2H4. par définition : x + y + z = 40
Pour la suite, on utilise les coefficients de CO2 et O2 dans les trois équations que je viens d'écrire.
Le nombre de moles de CO2 est :
y + 2z = 56
Le nombre de moles de O2 consommé est :
x/2 + 2y + 3z = 92

Cela te fait 3 équations à trois inconnues.
Vas-y. Résouds-moi cela !Tu trouveras : x = y = 8; z = 24.Ton mélange contient 8 cm3 de h2, 8 cm3 de CH4 et 24 cm3 de C2H4.

Ouf !

[invite34306d99]

Merci enormement our votre reponse, en fait moi j'ai pensé au volume molaire, mais je ne cesse d'obtenir un systeme à 3 equations mais le prob que c'est un systeme IMPOSSIBLE, j'ai une petiet question à propos de ce vous avez fait:Le nombre de moles de O2 consommé est :
x/2 + 2y + 3z = 92

Pourquoi c'est x/2 mais il y a x et non x/2
?!

Merci de me repondre le plus rapidement possible ...

[invite34306d99]

Et pourquoi pas 2x+y+z=40 mais il y a 2H2+O2-->2H2O
Donc pour chaqu2 mol de H2 une mol de O2 Alors?!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite34306d99]

Pour aller plus loin, il faut se souvenir que les raisonnemtns que l'on fait sur les cm3 peuvent se faire sur les moles, avec les mêmes chiffres.
Pourquoi?!
puisque moi en travallant sur le bilan volumique, j'ai obtenu un autre systeme,

[invite34306d99]

SVP que quelqu'un me repond j'ai enorment besoin d'une reponse!

[moco]

Les raisonnements faits sur les moles peuvent être faits sur les volumes et vice-versa, à cause de la relation dites des gaz parfaits :
PV = nRT, où R = 8.314 J/mol/K. Si on considère des volumes de gaz à pression P constante et à température T constante, n et V sont toujours proportionnels. Si on double n, on double aussi V. Dans un volume 100 fois plus petit, il y a 100 fois moins de molécules.

x+y+z = 40 vient du fait que les volumes de gaz sont des grandeurs qui s'additionnent, et ceci indépendamment du fait que, plus tard, on les fera réagir avec d'autres gaz.

Maintenant 2 moles de H2 réagit avec 1 moles de O2. De même 28 mole H2 réagissent avec 14 moles O2. 0.004684 mole H2 réagissent avec 0.002342 mole O2. Donc x moles H2 réagit avec x/2 mole O2. Cela provient de l'équation 2H2 + O2 -> 2 H2O.

[invite878a0658]

Salut!
je suis en 1ereS et je n'ai pas encore appris cette relation, j'ai fait alors:
xCH4 + 2 xO2 --> xCO2 + 2 xH2O
yC2H4 + 3y O2 --> 2 yCO2 + 2y H2O
z H2 + z/2 O2 --> 2z H2O
(x+y+z)Vm=40
(2x+3y+z/2)Vm=92
(x+2y)Vm=56

(x+y+z)/40=(2x+3y+z/2)/92=(x+2y)/56

on obtient 3 equations à 3 inconnus:
3x-7y+18z=0
5x-4y+7z=0
2x-3y+7z=0
en resolvant on obtient:
y=3x
x=z

(x+y+z)Vm=40
(2x+3x) Vm=40
5x Vm=40
xVm=8
V(CH4)=8 alors %V(CH4)=8*100\40=20%
x=z.... %V(H2)=20%
%V(C2H4)=60%


est ce un bon raisonnement?

Merci d'avance

.

[acx01b]

Pour aller plus loin, il faut se souvenir que les raisonnemtns que l'on fait sur les cm3 peuvent se faire sur les moles, avec les mêmes chiffres.

parce que dans les conditions habituelles de pressions et de température, 1mole de gaz = 24 L ?!

[invite878a0658]

Pour aller plus loin, il faut se souvenir que les raisonnemtns que l'on fait sur les cm3 peuvent se faire sur les moles, avec les mêmes chiffres.

parce que dans les conditions habituelles de pressions et de température, 1mole de gaz = 24 L ?!

Mais on n'a pas dit que ce sont les conditions normales de temperature et de pression. c'est seulement mentionné que les experiences sont faites dans les memes conditions.
(d'ailleurs dans les CNTP 1mol de gaz=22,4 L ; isn't it?)

[moco]

Les raisonnements que l'on fait sur les volumes de gaz peuvent être faits sur les moles, à toute température et pression. A 0°C et 1 atm, le volume d'une mole est de 22.4 litre. A d'autres valeurs de T et P, ce volume vaut autre chose. Cela ne change rien au raisonnement qui dit que par exemple 2 moles de H2 réagissent avec 1 mole O2 (pour former 2 moles H2O). A toute température et pression, pourvu que cette température et cette pression ne changent pas, 2 volumes de H2 réagit avec 1 volume de O2. Ou encore, si on veut, 186.4 litre de H2 réagissent avec 93.2 litre de O2. N'importe quel volume de H2 réagit avec la moitié de ce volume de O2.
Mais ce raisonnement est limité aux gaz. Si on travaille à une température où l'eau est liquide par exemple, ce raisonnement ne s'applique qu'aux gaz, et pas à l'eau.
Pour reprendre le même exemple, 2 litres de H2 réagissent avec 1 litre de O2, et devrait former 2 litres de gaz H2O si H2O est gazeux. Si on est à des températures où H2O n'est pas gazeux, il faut revenir aux moles et oublier les volumes de gaz.