Bonjour ! ;)
Réponse :
Exercice 19 :
1) Le butane ayant pour formule C₄H₁₀, on en déduit que le butane contient 4 atomes de carbone et 10 atomes d'hydrogène.
2) On a 2C₄H₁₀ + xO₂ --> yCO₂ + 10H₂O
D'après la loi de conservation du nombre d'atomes :
(1) - les réactifs contiennent au total 8 atomes de carbone (car 2C₄)
- les produits contiennent au total 1y atome de carbone (car yC)
⇒ 8 = 1y
⇒ y = 8 / 1
⇒ y = 8
(2) - les réactifs contiennent au total 2x atomes d'oxygène (car xO₂)
- les produits contiennent au total 2y + 10 atomes d'oxygène (car yO₂ + 10 O)
⇒ 2x = 2y + 10
⇒ 2x = 2 * 8 + 10 ( on a montré ci-dessus que y = 8 ! )
⇒ 2x = 16 + 10
⇒ 2x = 26
⇒ x = 26 / 2
⇒ x = 13
On a donc au final : 2C₄H₁₀ + 13O₂ --> 8CO₂ + 10H₂O.
3) " On envisage la réaction de 4 molécules de butane avec 28 molécules de dioxygène ". Cela signifie que les réactifs sont : 4C₄H₁₀ + 28O₂.
- D'après la réaction de combustion du butane, on sait que les produits de la réaction seront du dioxyde de carbone (CO₂) et de l'eau (H₂O). La réaction devrait donc être de la forme : 4C₄H₁₀ + 28O₂ --> aCO₂ + bH₂O.
- Mais d'après la réaction déterminée précédemment " 2C₄H₁₀ + 13O₂ --> 8CO₂ + 10H₂O " : 2 molécules de butane réagissent avec 13 molécules de dioxygène. Donc, 4 molécules de butane vont réagir avec 26 molécules de dioxygène. Or ici, on dispose de 28 molécules de dioxygène et non de 26. Cela signifie que 2 molécules de dioxygène ne vont pas réagir : ils se retrouveront alors à l'issue de la réaction.
La réaction sera donc de la forme : 4C₄H₁₀ + 28O₂ --> aCO₂ + bH₂O + 2O₂.
D'après la loi de conservation du nombre d'atomes :
(1) - les réactifs contiennent au total 16 atomes de carbone (car 4C₄)
- les produits contiennent au total 1a atome de carbone (car aC)
⇒ 16 = 1a
⇒ a = 16 / 1
⇒ a = 16
(2) - les réactifs contiennent au total 56 atomes d'oxygène (car 28O₂)
- les produits contiennent au total 2a + b + 4 atomes d'oxygène (car aO₂ + b O + 2O₂)
⇒ 56 = 2a + b + 4
⇒ 56 = 2 * 16 + b + 4 ( on a montré ci-dessus que a = 16 ! )
⇒ 56 = 32 + b + 4
⇒ 56 - 32 - 4 = b
⇒ b = 20
On a donc au final : 4C₄H₁₀ + 28O₂ --> 16CO₂ + 20H₂O + 2O₂.
Et ainsi, à l'issue de la réaction, nous aurons 16 molécules de dioxyde de carbone, 20 molécules d'eau et 2 molécules de dioxygène.
