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besoin d'aide dans mon devoir!! c'est pour vendredi!!

Envoyé par dano94 
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besoin d'aide dans mon devoir!! c'est pour vendredi!!
mercredi 14 avril 2010 15:57:11
j'ai cet exercice je n'ai pas su comment le resoudre!!

POUR reduire la pollution de l'atmosphere , on utilise de plus en plus dans les voitures de l'essence sans plomb!
cette derniere est un melange , en volumes , de 98 % d'iso octane de formule C8H18 et de masse volumique =0.7g/cm3
et de 2% d'heptane de formule C7H16 et de masse volumique =0.66g/cm3

A) Ecrire pour chacun de ces composes l'equation-bilan de la reaction de combustion complete .

b) Calculer le volume de dioxygene dans les conditions normales de temperatures et de pressions(CNTP)
necessaire a la combustion d'un bidon de 20 litres d'essence de plomb.

c)sachant qu'en realite le moteur d'une automobile utilise 10 fois plus d'air qu'il est necessaire a la reaction , calculer le volume d'air utilise dans la combustion de 20 litres d'essence .( l'air contient 20 %en volume d'oxygene)


je veux les reponses detaillees et claires svp
meci beaucoup
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Re: besoin d'aide dans mon devoir!! c'est pour vendredi!!
lundi 19 avril 2010 23:19:56
Bon alors c'est trop tard mais j'essaye quand même.

A)

La combustion c'est le fait de brûler en utilisant le dioxygène de l'air comme comburant. Les produits de la combustion d'un hydrocarbure sont le dioxyde de carbone et l'eau. Si tu sais ça tu peux écrire les équations :

C8H18 + x O2 = y CO2 + z H2O

Tu sais qu'il y a 8 carbones à gauche donc il faut 8 dioxydes de carbone à droite. Donc y = 8.
Tu sais qu'il y a 18 hydrogènes à gauche donc il faut 9 molécules d'eau à droite. Donc z = 9.
Donc x = nb d'atomes d'oxygène à droite divisé par deux = (8x2 + 9)/2 = 25/2
Ou si ça t'embête d'avoir un coefficient stoechiométrique demi-entier, tu multiplies tout par deux et ça donne :

2 C8H18 + 25 O2 = 16 CO2 + 18 H2O

Tu vérifies bien que l'équation est équilibrée (autant de chaque atome de chaque côté).

De même pour l'heptane :

C7H16 + 11 O2 = 7 CO2 + 8 H2O

B)

Je suppose que c'est de l'essence sans plomb...

20 L d'essence sans plomb est composée de 0,98x20 L d'iso-octane et de 0,02x20 L d'heptane. Tu peux donc connaître le nombre de moles de chaque espèce dans le mélange :

n = (ρxV)/M ; où ρ désigne la masse volumique (donnée dans l'énoncé) et M la masse molaire (1 pour l'hydrogène, 12 pour le carbone et 16 pour l'oxygène). Attention 1 cm3 = 10-3 L (il ne faut pas oublier d'en tenir compte étant donné qu'on te donne un volume en litres).

Donc dans 20 L d'essence tu as ((0,7x1000) x (0,98x20)) / (8x12 + 18) = 120,35 mol de C8H18 et ((0,66x1000) x (0,02x20)) / (7x12 + 16) = 2,64 mol de C7H16.

Là tu reprends les équations trouvées en A) et tu fais des produits en croix.

2 C8H18 + 25 O2 = 16 CO2 + 18 H2O
C7H16 + 11 O2 = 7 CO2 + 8 H2O

Tu sais que pour 2 moles de C8H18, tu as besoin de 25 moles d'O2, donc pour 120,35 moles de C8H18 il te faut (120,35x25)/2 = 1504.38 moles d'O2.
De même pour 2,64 moles de C7H16, il te faut 11x2,64 = 29,04 moles d'O2.
Soit un total de 1533,42 moles de dioxygènes nécessaires à la combustion complète des hydrocarbures.

Ensuite tu appliques l'équation des gaz parfaits PV = nRT (avec R, constante des gaz parfaits, égale à 8,314 SI) pour transformer cette quantité de matière en volume. Attention, toutes les grandeurs doivent être en unités du système international (SI) puisque la constante R n'a de sens que dans ces unités (Pascals, mètres cubes, moles et degrés Kelvin).
CNTP : T = 0°C = 273,15 K et P = 1 atm = 1,013.105 Pa

V = nRT/P = (1533,42x8,314x273,15)/1,013.105 = 34,38 m3 = 34380 L

Sinon tu peux te rappeler que le volume molaire d'un gaz parfait dans les conditions CNTP est de 22,4 L/mol et tu trouves V en litres directement.

C)

Il faut trouver quel volume d'air contient ce volume de dioxygène. Sachant que l'air est composé à 20% en volume d'O2, on pose : 0,2x = 34380. D'où x = 34380/0,2 = 171900.
Où alors une autre façon de dire c'est que 20% c'est 0,2 c'est aussi 2/10 ou encore un cinquième. Donc le volume d'air est cinq fois plus grand que le volume d'O2 (relation qui était cachée dans l'équation précédente puisque diviser par 0,2 et multiplier par 5 c'est la même chose).

Une voiture utilise 10 fois plus d'air que ce qu'il est nécessaire pour la réaction soit : 1 719 000 L (ou 1719 m3) d'air utilisés par la voiture pour assurer la combustion de 20 L d'essence sans plomb.

C'est fou.
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