Réponse:
D’accord, abordons chaque partie de votre question étape par étape.
1. Écrire l’équation chimique
La combustion du carbone © en présence de dioxygène (O₂) produit du dioxyde de carbone (CO₂), qui trouble l’eau de chaux. L’équation chimique de cette réaction est :
C+O2→CO2
2. Calculer en fonction de x les quantités de carbone et de dioxygène présents
Soit ( x ) l’avancement de la réaction en moles.
Quantité initiale de carbone © : 0,20 mol
Quantité initiale de dioxygène (O₂) : 0,50 mol
L’équation chimique montre que 1 mol de C réagit avec 1 mol de O₂ pour produire 1 mol de CO₂. Donc, pour un avancement ( x ) :
Quantité de carbone restant : ( 0,20 - x ) mol
Quantité de dioxygène restant : ( 0,50 - x ) mol
Quantité de dioxyde de carbone formé : ( x ) mol
3. Décrire le système chimique dans son état initial et au cours de la transformation
État initial :
Carbone © : 0,20 mol
Dioxygène (O₂) : 0,50 mol
Dioxyde de carbone (CO₂) : 0 mol
Au cours de la transformation :
Carbone © : ( 0,20 - x ) mol
Dioxygène (O₂) : ( 0,50 - x ) mol
Dioxyde de carbone (CO₂) : ( x ) mol
État final (à l’avancement maximal) :
L’avancement maximal ( x_{\text{max}} ) est déterminé par le réactif limitant. Ici, le carbone est le réactif limitant car il y en a moins en quantité initiale.
( x_{\text{max}} = 0,20 ) mol
À l’état final :
Carbone © : 0 mol (tout le carbone a réagi)
Dioxygène (O₂) : ( 0,50 - 0,20 = 0,30 ) mol (excès de dioxygène)
Dioxyde de carbone (CO₂) : 0,20 mol
