Exercice n°3: Quantité de matière et tableau d'avancement
Il s'agit de la réaction de combustion du 1,1-diméthylhydrazine avec pour comburant, le
tétraoxyde de diazote.
1. Equilibrer la réaction de combustion suivante :
C₂H8N2 + N₂O4 → N₂ + H₂0+ CO₂.
2. Déterminer la quantité de matière (en mole) des réactifs, sachant qu'on a introduit
480 g de C₂H8N2 et 1288 g de N₂O4. D
3. Construire le tableau d'avancement.
4. Donner la composition du système chimique à la fin de la transformation et la masse
des produits formés.
Pouvez vous m’aider svp c’est pour demain et je ne comprends vraiment pas !
Merci bcp :)
Il s'agit de la réaction de combustion du 1,1-diméthylhydrazine avec pour comburant, le
tétraoxyde de diazote.
1. Equilibrer la réaction de combustion suivante :
C₂H8N2 + N₂O4 → N₂ + H₂0+ CO₂.
2. Déterminer la quantité de matière (en mole) des réactifs, sachant qu'on a introduit
480 g de C₂H8N2 et 1288 g de N₂O4. D
3. Construire le tableau d'avancement.
4. Donner la composition du système chimique à la fin de la transformation et la masse
des produits formés.
Pouvez vous m’aider svp c’est pour demain et je ne comprends vraiment pas !
Merci bcp :)
More Questions From This User See All
Lista de comentários
RÉPONSE :
1. Équilibrage de la réaction :
C₂H8N2 + 2N₂O4 → 3N₂ + 4H₂O + 2CO₂
2. Calcul de la quantité de matière des réactifs :
On commence par convertir les masses des réactifs en quantités de matière en utilisant leur masse molaire respective :
- Masse molaire du C₂H8N2 : 60,10 g/mol
- Masse molaire du N₂O4 : 92,01 g/mol
Quantité de matière de C₂H8N2 : n(C₂H8N2) = m(C₂H8N2) / M(C₂H8N2) = 480 g / 60,10 g/mol = 7,990 mol
Quantité de matière de N₂O4 : n(N₂O4) = m(N₂O4) / M(N₂O4) = 1288 g / 92,01 g/mol = 14,00 mol
3. Tableau d'avancement :
La réaction est de type limitant-limité, on prendra comme réactif limitant celui qui est consommé en premier. Ici, c'est le C₂H8N2.
On note x la quantité de matière de C₂H8N2 ayant réagi.
Étape initiale :
C₂H8N2 + 2N₂O4 → 3N₂ + 4H₂O + 2CO₂
n0 7,990 mol 14,00 mol 0 mol 0 mol 0 mol
Étape intermédiaire :
C₂H8N2 + 2N₂O4 → 3N₂ + 4H₂O + 2CO₂
n0-x 2x 2x*3/2 2x*3/2*2 2x*4
Étape finale :
C₂H8N2 + 2N₂O4 → 3N₂ + 4H₂O + 2CO₂
n0-x 0 14,00-2x 3x 8x
4. Composition du système chimique à la fin de la transformation et masse des produits formés :
À la fin de la transformation, tout le C₂H8N2 a été consommé. Il reste 14,00 - 2x mol de N₂O4 qui ont réagi avec 3x mol de N₂ pour donner 3/2 * 2x * 3 mol de N₂ et 2x * 4 mol de H₂O.
Pour déterminer la valeur de x, on utilise la conservation de la matière :
n(C₂H8N2) = n(N₂O4) - 1/2 n(N₂) = 14,00 - 1,5 * 3x
En égalisant cette expression avec la quantité de matière initiale de C₂H8N2, on a :
7,990 = 14,00 - 1,5 * 3x
x = 2,44 mol
Donc, à la fin de la transformation :
- Quantité de matière de C₂H8N2 : n(C₂H8N2) = 0 mol
- Quantité de matière de N₂O4 : n(N₂O4) = 14,00 - 2x = 9,12 mol
- Quantité de matière de N₂ : n(N₂) = 3x = 7,32 mol
- Quantité de matière de H₂O : n(H₂O) = 2x * 4 = 9,76 mol
- Quantité de matière de CO₂ : n(CO₂) = 2x = 4,88 mol
Pour calculer la masse des produits formés, on utilise leur masse molaire respective :
- Masse molaire de N₂ : 28,02 g/mol
- Masse molaire de H₂O : 18,02 g/mol
- Masse molaire de CO₂ : 44,01 g/mol.
Masse de N₂ formé : m(N₂) = n(N₂) × M(N₂) = 7,32 mol × 28,02 g/mol = 205,28 g
Masse de H₂O formé : m(H₂O) = n(H₂O) × M(H₂O) = 9,76 mol × 18,02 g/mol = 175,95 g
Masse de CO₂ formé : m(CO₂) = n(CO₂) × M(CO₂) = 4,88 mol × 44,01 g/mol = 214,44 g
La masse totale des produits formés est donc :
m(total) = m(N₂) + m(H₂O) + m(CO₂) = 595,67 g
voilà.