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[Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES



  1. #1
    invite19431173

    [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES


    ------

    Données :
    Les gaz sont supposés posséder le comprtement des gaz parfaits.
    R = 8,32 J/K/mol

    C = 12 g/mol H = 1 g/mol Pb = 207 g/mol

    Enthalpies standard de réaction à 298K.

    C(s) + O2 (g) --> CO2 (g)
    H2 (g) + 1/2 O2 (g) --> H2O (l)

    Enthalpies standard de formation a 298 K en kJ/mol :

    C (s) = 0
    H2 (g) = 0
    éthane (g) = -84,6
    éthylène (g) = 52.2

    Entropies standard à 298 K en J/mol/K :

    C (s) = 5,7
    H2 (g) = 130,5
    éthane (g) = 229,3
    éthylène (g) = 219,2

    Energies de liaison AB(g) --> A (g) + B (g) à 298 K en kJ/mol :

    C-C = 345
    C=C = 610
    C-H = 414
    H-H = 435

    Données thermodynamiques relatives à l'isomérisation du (E)-but-2-ène en (Z)-but-2-ène à 298 K :

    Enthalpies standard de formation à 298 K en kJ/mol :
    (E) = -10,05
    (Z) = -5,69

    Entropies standard de formation à 298 K en J/mol :
    (E) = 296,2
    (Z) = 300,5

    -----

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  4. #2
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    I. Traitement du pétrol brut.

    Le pétrol brut est un mélange complexe d'hydrocarbures, de composition variable. Les principales étapes du raffinage sont
    - le dessalage
    - la distillation sous pression atmosphérique
    - la distillation sous pression réduite
    - la craquage
    - le réformage

    1. Rappeler l'origine de la formation du pétrole.
    2. Indiquer succintement l'utilité de chaque opération.
    3. Donner le nom des cinq coupes prinipales obtenues lors de la distillation sous pression atmosphérique.

  5. #3
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Aucun succès cette thermo...

  6. #4
    doryphore

    Smile Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Profites-en pour essayer de m'expliquer ce que sont les enthalpies et autres grandeurs thermodynamiques,...
    "Plus les choses changent et plus elles restent les mêmes..." Snake Plisskein

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Hein ?? Quoi ?? Comme ça, à froid ?

    Alors je ne connais pas bien l'origine de l'enthalpie ou de l'entropie par exemple. Pour bien les comprendre, on utilise la physique statistique, mais e n'en ai jamais fait.

    Accessoirement, il y a une bibliothèque de chimie dans le forum de chimie, avec une partie thermo si tu as du temps. Parce qu'à expliquer, dur dur...

    Il y a beaucoup de choses à savoir, la thermo c'est un chapitre très long et loin d'être facile, je ne peux pas raisonnablement de l'expliquer...

    Désolé...

    Dernière modification par benjy_star ; 01/11/2005 à 21h59.

  9. #6
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Là, tu trouveras des cours complets, si tu as le courage !

    http://www.uel.education.fr/consulta...ther/index.htm

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  11. #7
    doryphore

    Smile Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Ben, en fait, ce n'est pas comme si je n'en avais jamais entendu parler, j'en ai fait en prépa, mais j'avoue de pas avoir tout compris et donc je n'est quasiment rien retenu...

    Je vais voir ton lien...
    "Plus les choses changent et plus elles restent les mêmes..." Snake Plisskein

  12. #8
    julien.59

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    1) le pétrole et issu de la "décomposition" (puisque l'on forme des molécules ayant une plus longue chaine carbonée) de matières organiques
    2) dessalage : comme son nom l'indique en enlève le sel (je crois que c'est pour éviter les phénomènes de corosion lors du traitement industriel)
    craquage : on casse les longues molécules afin d'obtenir un meilleur rendement en essence (généralement on chauffe)
    réformage : on modifie le squelette des molécules sans changer le nombre d'atomes
    3) par distillation on obtient par ordre croissant de température :
    ~ les gaz (masse molaire plus faible donc température d'ébuliton plus élevée)
    ~ naphta (solvant liquides)
    ~ kérosène
    ~ gazole
    ~ enfin les produit lourd qu'il faura distiller sous basse pression afin d'abaisser leur température d'ébullition.

    Voilà on attend la thermo maintenant!!!!!!!!!

  13. #9
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    1) le pétrole et issu de la "décomposition" (puisque l'on forme des molécules ayant une plus longue chaine carbonée) de matières organiques
    Ok, très bien. On peu considérer que cette décomposition est très lente, et faite par des bactéries.

    2) dessalage : comme son nom l'indique en enlève le sel (je crois que c'est pour éviter les phénomènes de corosion lors du traitement industriel)
    Non, il s'agit d'enlever l'eau de mer émulsionnée dans le pétrole.

    craquage : on casse les longues molécules afin d'obtenir un meilleur rendement en essence (généralement on chauffe)
    Pas forcément pour obtenir de l'essence... Mais c'est bien ça, on coupe les molécules en de plus petites, suivant ce que l'on veut obtenir.

    réformage : on modifie le squelette des molécules sans changer le nombre d'atomes
    trèèèès bien !

    3) par distillation on obtient par ordre croissant de température :
    ~ les gaz (masse molaire plus faible donc température d'ébuliton plus élevée)
    ~ naphta (solvant liquides)
    ~ kérosène
    ~ gazole
    ~ enfin les produit lourd qu'il faura distiller sous basse pression afin d'abaisser leur température d'ébullition.
    Wahou, je sui ssur le Q !

    Voilà on attend la thermo maintenant!!!!!!!!!
    La voici !!

  14. #10
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    II. Enthalpies standard de réaction.

    1. On réalise la combustion du butane gazeux dans un excès de dioxygène, à température et à pression fixées. Dans les conditions expérimentales adoptées, il se forme du dioxyde de carbone gazeux et de l'eau liquide. Sachant que le combustion de 10 g de butane dégage 495,8 kJ, à 298K sous un bar, proposer une valeur de l'enthalpie standard de combustion du butane gazeux. En déduire la valeur de l'énergie interne standard de combustion correspondante.

    2. Calculer, à 298 K, la veleur de l'enthalpie standard de la réaction de déshydrogénation du butane en but-1-ène sachant que celle de l'enthalpie standard de formation du but-1-ène est égale à -0,13 kJ/mol.

    3. En utilisant les données relatives aux énergies de liaison, calculer la valeur de l'enthalpie standard de la réaction de déshydrogénation du buta-1,3-diène.
    On trouve dans la littérature une valeur de 238,70 kJ/mol pour cette même opération. Proposer une explication justifiant l'écart avec la valeur calculée précédemment.

  15. #11
    LiNbO3

    Question Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Alors la thermo j'ai essayé mais je ne suis pas très sûre de moi... Bon allez je me lance :

    1) On "découpe" la réaction de combustion en trois réactions : la dissociation du butane :
    C4H10 --> 4C(s) + 5 H2 (g) X 2
    C(s) + O2(g) --> CO2(g) X8
    H2(g) + 1/2 O2(g) --> H2O X5
    On calcule le ΔH de la première réaction grâce aux énergies de liaison. Je trouve 5175 kJ
    Du coup on obtient
    ΔrH = 5175-(8*394+5*285) = 598kJ

    Pour l'énergie interne standard, on utilise la formule :
    ΔrU = ΔrH - RTΣυi(g)
    La somme des coefficients des gaz vaut 3, donc je trouve : -5901 kJ

    2) Je crois qu'il suffit de retrancher à l'enthalpie de formation l'énergie de liaison C- H, mais là j'avoue que j'ai un doute, surtout qu'il en parlent dans la question suivante...

    je m'arrête donc là pour l'instant.

  16. #12
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    1) C'est beaucoup pluis simple que ça ! Tu as l'enthalpie de 10 g de butane, donc, quelle est l'enthalpie standard (en J/mol) ?

    Sinon, la formule pour trouver l'énergie interne est parafitement juste, mais il faudra les bons chiffres !

    2) Il te faut l'enthalpie de formation de chacun des composés, puis faire la différence. C'est la façon la plus sûr, on verra pourquoi à la question 3)

    Désolé d'avoir loupé ta réponse, encore une fois.

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  18. #13
    LiNbO3

    Smile Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Merci beaucoup pour ton aide, je m'y remets dès que possible (surtout qu'apparemment c'est au programme du prochain DS...j'étais bien inspirée de m'y mettre ).
    Je t'envoie tout ça bientôt.
    Bonne fin de semaine.
    Ln.

  19. #14
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Accessoirement, il y a encore une grosse suite à tout ça ! Je dis pas ça pour te forcer à t'y mettre, mais si tu en veux vraiment, c'est loin d'être fini !

  20. #15
    LiNbO3

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Bon, ça y est, j'ai enfin eu le temps de m'y remettre, je recommence...

    1) On calcule la masse molaire du butane : 58 g/mol
    ΔrH = 495,8 x M/m = 2875,64 kJ
    C4H10+13/2 O2(g) = 4CO2 (g) +5H2O
    ΔrU = RTΣυi gaz - ΔrH
    ΔrU = 11,5 RT - 2875,64.103
    oulà, ça ça m'a l'air très faux numériquement...


    2) ΔfH = -ΔrH (combustion) si mes souvenirs sont exacts
    Donc ΔrH (déshydrogénation) = -ΔrH(combustion) - ΔfH (butène)

    la suite au prochain épisode..(sûrement cet après-midi)

  21. #16
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    1) On calcule la masse molaire du butane : 58 g/mol
    ΔrH = 495,8 x M/m = 2875,64 kJ
    résultat juste avec une formule fausse... Et attention au nombre de chiffres significatifs !

    C4H10+13/2 O2(g) = 4CO2 (g) +5H2O
    Je corrige :

    C4H10(g)+13/2 O2(g) = 4CO2 (g) +5H2O

    Comme ça tu pourras recalculer :

    ΔrU = RTΣυi gaz - ΔrH
    ΔrU = 11,5 RT - 2875,64.103
    oulà, ça ça m'a l'air très faux numériquement...
    Parce que le 11,5 est faux, et la formule aussi. Mais ce doit être une erreur d'inattantion, puisque à ta précédente réponse, tu ne t'étais pas trompée sur la formule !

    2) ΔfH = -ΔrH (combustion) si mes souvenirs sont exacts
    Faux ! il faut que tu partes de ce que tu connais, à savoir ici l'enthalpie de combustion. Cette dernière est égale à la "somme" des enthalpie de formation de la réaction de combustion, et tu extrais l'enthalpie de formation du butane !

  22. #17
    LiNbO3

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Bon, cette fois-çi c'est la bonne :

    1) En fait j'ai une pseudo-formule mais je fais une règle de 3.

    ΔrU = ΔrH - RTΣυi gaz
    ΔrU = -3,5RT + 2876 = -2,86.106

    2) ΣΔH(combustion) = 4ΔfH(CO2)(g) +5ΔfH(H2O)(l) - 13/2 ΔfH(O2) - ΔfH(C4H10) = 4*-394+5*-285 - ΔfH(C4H10)
    On trouve ΔfH(C4H10) = -5,88.103kJ

    en plus, la réaction de déshydrogénation est :
    C4H10 = but-1-ène + H2

    Au final j'ai ΔfH(C4H10) = -5,88.103

    Voilà voilà, j'espère que ça va marcher, j'ai pas envie de tout retaper...

  23. #18
    LiNbO3

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Pardon, Au final j'ai ΔfH(C4H10) = -5,88.103
    Ce qui équivaut à l'énergie de deéchydrogénation.

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  25. #19
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    ΔrU = -3,5RT + 2876 = -2,86.106
    Le résultat numérique est bon, il s'agit de quoi ? De lapin par poulet ?

    2) ΣΔH(combustion) = 4ΔfH(CO2)(g) +5ΔfH(H2O)(l) - 13/2 ΔfH(O2) - ΔfH(C4H10) = 4*-394+5*-285 - ΔfH(C4H10)
    On trouve ΔfH(C4H10) = -5,88.103kJ
    Heu... la formule est juste, mais le résultat faux... Tu dois trouver -125 kJ/mol.

    Au final j'ai ΔfH(C4H10) = -5,88.103
    Le résultat numérique est faux, mais tu pars d'un chiffre erroné, mais malgré ça, au vue du résultat ton raisonnement semble juste. En fait, on trouve pour la déshydrogénation :



    Voilà voilà, j'espère que ça va marcher, j'ai pas envie de tout retaper...
    Pour moi, il n'y a que des erreurs d'inattention, tu peux passer à la suite !

  26. #20
    LiNbO3

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Citation Envoyé par benjy_star
    Le résultat numérique est bon, il s'agit de quoi ? De lapin par poulet ?
    Alors il me semble que l'unité c'est des kJ/mol

    Pour moi, il n'y a que des erreurs d'inattention, tu peux passer à la suite !
    Et maintenant je passe à la suite...
    3) réaction : but-1-ène = buta1-3diène + H2
    On a déjà ΔfHbut-1-ène et on a la formule
    ΔdéshydrogénationfH2 + ΔfHbuta1-3diène - ΔfHbut-1-ène

    ΔfH2=435kJ/mol
    ΔfH(buta-1-3-diène) = 2(C=C) +(C-C) +6(C-H) (bon je sais c'est très mal écrit mais c'eets pour aller plus vite...)
    Numériquement (bon c'est sûrement encore faux) : 4,36.103kJ/mol

    Voilà voilà, je crois k=que la thermo commence à refaire surface dans mon petit cerveau... (enfin j'espère)
    Merci pour ta correction.
    Ln

  27. #21
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Tu vas rire...

    Ton raisonnement est juste, mais heu... comment dire... je me suis trompé dans l'énonce !

    En utilisant les données relatives aux énergies de liaison, calculer la valeur de l'enthalpie standard de la réaction de déshydrogénation du butane en buta-1,3-diène.
    Voilà... donc je te propose de recommencer le 3. !

    Voilà !

  28. #22
    LiNbO3

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Bon, alors on recommence...
    butane = but-1-ène + H2 = but-1-3-diène + H2
    Je pense qu'on peut écrire : butane = but-1-3-diène +2H2.
    Du coup : Δr= ΔfH(but-1-3-diène) + 2 ΔfH2 - ΔfH(butane)

    Je trouve : 4360+870-(-125) = 5355 kJ/mol
    (j'ai utilisé ce que j'ai trouvé précedemment)
    Bon j'ai été assez vite alors j'espère que je n'ai pas fait n'importe quoi...
    Merci d'avance.
    Ln

  29. #23
    LiNbO3

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    bon les signes = ç'est des flèches en vrai, parce que là c'est pas franchement rigoureux...

  30. #24
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Salut !

    Désolé mais c'est faux !

    La technique, c'est de partir de ta molécule, de dire que tu casses chacune des liaisons et tu reformes chacune de ces liaisons avec ta nouvelle molécule. Attention, il y a des laisons simples, des doubles etc... Il faudra être bien rigoureuse, notamment sur les signes.

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  32. #25
    LiNbO3

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES


    Bon ben là il faut que je révise ma chimie orga et ma méca flu pour le devoir surveillé de demain mais je m'y remets très bientôt (sûrement jeudi).
    (t'inquiète pas, je lacherai pas l'affaire avant d'être sûre de maîtriser cette thermochimie, nan mais c'est pas trois molécules qui vont faire la loi !)

    merci pour ta patience et à très bientôt.
    Ln

  33. #26
    NewBornCreation

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    C'est pas pour répondre, mais pour tirer un coup de chapeau à martini-bird qui effectue un boulot d'enfer à trouver des exos appropriés et de toutes les sortes pour nous. Alors voila BRAVO et MERCI martini, en + ca sert beaucoup clap clap clap

  34. #27
    Brikkhe

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Citation Envoyé par NewBornCreation
    C'est pas pour répondre, mais pour tirer un coup de chapeau à martini-bird qui effectue un boulot d'enfer à trouver des exos appropriés et de toutes les sortes pour nous. Alors voila BRAVO et MERCI martini, en + ca sert beaucoup clap clap clap
    Excellent! Dans un fil ouvert et surveillé par benjy...!!! mdr!

  35. #28
    invite19431173

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    Alors martini_bird, tu vas répondre ??

    Merci Brikkhe d'avoir pris ma défense !
    Dernière modification par benjy_star ; 23/02/2006 à 15h13.

  36. #29
    Brikkhe

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    hoo mais de rien!

  37. #30
    NewBornCreation

    Re : [Chimie] [CAPES] 1995, LES HYDROCARBURES

    oh la boulette lol j'avais crû voir martini car dans la liste de forum ya beaucoup de martini!! Alors je rectifie: vous faites vraiment un boulot super bien!! Bravo :!!! (c mieux? )

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