Réponse ╰(*°▽°*)╯:
ON DONNE)
- M(H) = 1 g/mol
- M(C)a 12 g/mol
- M(O) 16 g/mol
- M(Al) 27 g/mol
- Vm = 24 L:mol
①. La formule moléculaire du méthane est CH4)
1) Donner la définition d'un hydrocarbure.
Entité chimique uniquement composé d’ hydrogène et de carbone
2). Le méthane est un gaz qui peut être produit par Ia réaction entre l'eau et Ia carbure d'aluminium, suivant la réaction suivante :
Al4C3 + H2O -> CH4 + Al(OH)3
A. Equilibrer cette équation chimique.
⇒ Al4C3 + 12H2O -> 3CH4 + 4Al(OH)3
B. Quelle masse de carbure d'aluminium (AlC3) faut-il utiliser pour obtenir è 7,2 L de méthane gazeux ?
On sait que :
n = V/Vm
On a donc besoin de 0,3 mol de méthane pour en obtenir 7,2 L
✔ En supposant que chaque composé soit apporté en quantité stœchiométrique
On a Xmax = 0,3/3 = 0,1 mol
✔ On connait l’avancement Xmax de la réaction on peut donc calculer la quantité de matière ni de carbure d’aluminium dont nous avons besoin
ni(Al4C3) = Xmax x 1
On a donc besoin, d’une part, d’environ 0,1 mol de carbure d’aluminium pour obtenir 7,2 L
C. Déduire Ia masse d’hydroxyle d'aluminium appelé aussi gibbsite, formé avec Ie méthane.
✔. En sachant qu’on crée 1.2 (Xmax x 12) mol d‘eau
⨂
Il s’agit tout d’abord de calculer la masse molaire M(H20)
M(H2O) = 2 x M(H) + 1 x M(O)
- M(H20) = 2 x 1 + 16
- M(H20) = 18 g/mol
n = m/M donc m = n x M
Il y a donc 21.6 g de réactif pour l’eau.
⨂
Il s’agit maintenant de calculer la masse molaire M(Al4C3)
M(Al4C3) = 4 x M(Al) + 3 x M(C)
- M(Al4C3) = 4 x 27 + 3 x 12
- M(Al4C3) = 144 g/mol
n = m/M donc m = n x M
Il y a donc 14.4 g de réactif pour le carbure d’aluminium, soit 36 g de réactif.
⨂
Pour le méthane, n = m/M donc m = n x M
Il y a donc 1,8 g de produit pour le méthane, or d’après la loi de conservation des masses
36 – 4.6 = 31.2 g.
On en déduit qu’il y a production de 31.2 de gibbsite
②. Ce méthane obtenu va brûler dans le dioxygène de I ‘air pour obtenir de l'eau et 3 g de carbone,
1) Ecrire l’équation de cette réaction.
2) Donner Ie nom de cette réaction ainsi que ses caractère
- C’est une réaction de combustion. En effet, ici l’oxygène de l’air se décompose avec une autre entité (le méthane) pour former du dioxyde de carbone CO2 et de l’eau H2O
- Cette réaction est, comme toute combustion, exothermique elle rejette donc de l’énergie dans le système extérieur
3) Déterminer Ia quantité de matière de carbone obtenu et déduire celle du méthane brulé
✔ La masse molaire M du carbone est égale à 12 g/mol, ainsi :
n = m/M
l’avancement Xmax de la réaction = 0.25 mol. Donc, 0.25 mol de méthane ont été brulé
4) Est-ce que tous Ies 7.2 L du méthane disponibles ont-été brûlés ? Si non déterminer le volume en excès de ce gaz.
✔ D’après l’exercice 1.B , nous avons que 0.3 mol de méthane ont été créé, à la suite de quoi 0.25 mol ont été brulé, ainsi :
0.3 - 0.25 = 0.05 mol
Il reste donc 31/36 mol de méthane, soit :
V = Vm x n
1.2 L de méthane est en excès.
