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Bonjour, je n’arrive pas à répondre à cet exercice, pouvez-vous m’aider svp: Lors de la combustion complète du butane de formule C4H10 dans le dioxygène, il ne se forme que du dioxyde de carbone et de l’eau.
Grand-mère fait des confitures en utilisant le butane d'une bouteille de gaz liquéfié. Étant très curieuse, elle pèse la bouteille avant et après la confection des confitures ; elle trouve une différence de masse m = 0,290 kg.
1. Écrire l’équation bilan de la réaction.
2. Calculer le volume VCO2 de dioxyde de carbone rejeté dans la cuisine.
3. Calculerlamassed’eauliquidemH2Osusceptibledeseformersurlesmursdelacuisineoulesvitresfroides
des fenêtres et le volume VH2O d’eau liquide correspondant.
4. Calculer le volume d'air Vair, en mètre cube, nécessaire pour réaliser cette combustion. On rappelle qu'il y a approximativement, en volume, 20% de dioxygène dans l'air.
Volume molaire dans la cuisine est : Vm = 25,0 L/mol

Sagot :

Scoladan

Bonjour,

1) 2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O

2) La masse de butane consommée est de :

m(C₄H₀) = 0,290 kg = 290 g

Soit une quantité de matière de :

n(C₄H₀) = m(C₄H₀)/M(C₄H₀)

avec : M(C₄H₀) = 4xM(C) + 10xM(H) = 4x12 + 10x1 = 58 g.mol⁻¹

soit : n(C₄H₀) = 290/58 = 5 mol

D'après l'équation de la réaction, on en déduit la quantité de matière de CO₂ formée :

n(CO₂) = 4 x n(C₄H₀) = 4 x 5 = 20 mol

Soit un volume de CO₂ de :

V(CO₂) = Vm x n(CO₂) = 25,0 x 20 = 500 L

3) m(H₂O) = n(H₂O) x M(H₂O)

avec M(H₂O) = 2xM(H) + M(O) = 2x1 + 16 = 18 g.mol⁻¹

et n(H₂O) = 5 x n(C₄H₀)  (d'après l'équation) = 5 x 5 = 25 mol

soit : m(H₂O) = 25 x 18 = 450 g

ou encore, V(H₂O) = Vm x n(H₂O) = 25,0 x 25 = 625 L

4) V(air) = V(O₂)/20% = 5 x V(O₂)

n(O₂) = 6,5 x n(C₄H₀) = 6,5 x 5 = 32,5 mol

donc : V(O₂) = Vm x n(O₂) = 25,0 x 32,5 = 812,5 L

et donc V(air) = 5 x 812,5 = 4062,5 L (soit 4,06 m³)

Croisierfamily

Réponse :

Explications :

■ équation-bilan de la combustion du Butane :

     C4H10 + 6,5 O2      -->     4 CO2 + 5 H2O

  58 gram + 208 gram --> 176 gram + 90 grammes  

  multiplions par 5 :

290 gram + 1,04 kg    --> 880 gram + 450 grammes

■ Volume de CO2 rejeté :

  ( à 31,5°C car il fait chaud dans la cuisine ! )      

                   1 mole <--> 25 Litres

   4x5 = 20 moles <--> 500 Litres = 0,5 m³ .

■ masse d' eau rejetée :

  450 grammes !

■ Volume d' air nécessaire :

  6,5 x 5 = 32,5 moles de diOxygène

                         --> 812,5 Litres de O2

  812,5 x 100% / 20% = 4062,5 Litres d' air

                                         --> 4 m³ environ !

■ remarque :

il y a plutôt 21% de diOxygène dans l' air,

cela donne un Volume d' air nécessaire

à la combustion de 290 gram de Butane

voisin de 3,87 m³ !

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