Avancement d’une réaction chimique

(télécharger le logiciel de Franck Fresnel)

Utiliser le logiciel puis répondre aux questions suivantes :

1°) Que se passe-t-il lorsqu'on démarre une simulation ?
2°) Quel est l’état initial choisi par défaut ?
3°) Comment l’avancement maximal est-il calculé ?
4°) Que se passe-t-il lorsqu’il est atteint ?
5°) Comment les quantités de l’état final sont-elles calculées ?
6 °) Choisir une réaction et des conditions initiales, montrant que le réactif limitant peut ne pas être celui présent initialement en moindre quantité
7°) De quels paramètres, la valeur et le signe des pentes des droites qui se tracent au cours de l’avancement, dépendent-ils ?

Exercice d'application à faire à la maison

Le carbure de calcium CaC2 est une roche utilisée par les spéléologues dans leurs lampes.

Cette roche réagit avec de l’eau [réaction (1)] pour former de l’acétylène C2H2 et de l’oxyde de calcium CaO. L’acétylène est un gaz. C’est sa combustion dans l’air qui produit la lumière permettant d’éclairer les spéléologues. On rappelle que la combustion d’un hydrocarbure est sa réaction avec le dioxygène. Cette réaction produit du dioxyde de carbone et de l’eau [réaction (2)].

Ecrire les équations chimiques des deux réactions chimiques décrites.
Le spéléologue emporte avec lui 100 g de carbure de calcium et de l’eau en excès.

Construire les tableaux d’avancement des deux réactions en utilisant cette donnée sachant que le dioxygène de l’air en excès lui aussi. Pour les réactifs en excès, choisir une valeur possible.

Calculer la quantité de dioxygène gazeux nécessaire pour la réaction (2).

La température dans le goufre est de 8°C et la pression atmosphérique de 1030 Pa. Calculer le volume minimal d’air nécessaire à cette combustion complète.

Données : MH = 1,0 g.mol-1        MO = 16,0 g.mol-1     MC = 12,0 g.mol-1       MCa = 40,1 g.mol-1