Thèmes:
- Général
- Équation de réaction C et O2
- Équation de réaction H2 et O2
Général:
Cette page explique comment corriger les équations de réaction. Une équation de réaction est une formule dans laquelle les substances sont saisies avant et après combustion (par exemple C et O2). Après combustion, ces substances se seront transformées en CO2.
L’équation de réaction est ensuite utilisée pour déterminer combien de kilogrammes d’air sont nécessaires pour brûler 1 kilogramme de la substance en question.
Équation de réaction C et O2 :
L’équation de réaction de C et O2 est présentée ci-dessous. Nous expliquons ci-dessous comment compléter cette équation.
Nous allons commencer par la ligne du haut. Dans l’équation, l’atome de carbone (C) se trouve avec les atomes d’oxygène (O2) sur le côté gauche de la flèche. Ces substances doivent être brûlées. La flèche montre la connexion entre les substances après combustion. L’équation montre maintenant qu’un atome de carbone et deux atomes d’oxygène forment ensemble du dioxyde de carbone (CO2).
Pour l’étape suivante, il est important de déterminer les masses atomiques de C et O2. Chaque isotope d’un élément chimique a une masse atomique différente, exprimée en grammes par mole. Les masses atomiques du carbone et de l’oxygène sont données :
C = 12 g/mole
O = 16 g/mole
Tout d’abord, l’équation de réaction pour la combustion de C et O2 est donnée :
Les masses atomiques sont ensuite notées. 12 est placé sous C et sous O2 (16×2), car O2 est constitué de deux atomes d’oxygène pesant chacun 16 grammes par mole.
Sur le côté droit de la flèche, l’atome de C est ajouté aux atomes d’oxygène. Cela fait 44. À l’étape suivante, on calcule combien de kilogrammes d’oxygène sont nécessaires pour brûler un kilogramme de carbone. Nous faisons cela en divisant l’équation entière par 12.
Après avoir divisé par 12, il reste les nombres suivants :
Maintenant, il est dit en fait :
Nous le voulons en kilogrammes et non en grammes par mole. En principe, vous pouvez simplement remplacer g/mol par kg, car vous pouvez le voir sous forme de ratios.
Un exemple:
Vous devez ajouter 10 litre de produit nettoyant à 1 litres d'eau. (Un dixième de produit de nettoyage par litre d'eau.) Cela signifie qu'il faut également ajouter 10 hectolitre de cet agent pour 1 hectolitres d'eau. Soit 10 centilitres d'eau et 1 centilitre de produit nettoyant, mais il faudra ensuite mélanger cela 100 fois de suite pour revenir aux 10 litres d'eau pour 1 litre de produit nettoyant. Les proportions restent les mêmes.
La conclusion est que les grammes par mole et le kg peuvent être interchangés, à condition qu’aucune autre quantité n’apparaisse dans la formule !
L’équation montre désormais qu’il faut 2,67 kg d’O2 pour brûler 1 kg de C. Cela produit 3,67 kg de CO2. Vous pouvez facilement vérifier si une erreur de calcul a été commise en comparant les chiffres à gauche et à droite de la flèche. L'addition des nombres à gauche de la flèche vous donne 3,67, tout comme le nombre à droite de la flèche, donc c'est bien fait. Il est utile de se vérifier de cette façon, en particulier avec les équations de réaction longues.
Équation de réaction H2 et O2 :
Nous avons établi l’équation de réaction pour H2 et O2 comme nous l’avons fait ci-dessus avec CO et O2. Rendre l’équation de réaction correcte est maintenant un peu différent.
On recommence au début ; Après combustion, H2 et O2 seront transformés en H2O, mais c'est là que surgit le premier problème :
Si vous additionnez H2 et O2 ensemble, vous obtiendrez H2O2. Ce n'est pas de l'eau, mais du peroxyde d'hydrogène. Ce n’est bien sûr pas l’intention. C’est à ce moment-là que l’équation de la réaction doit être corrigée, car du H2O doit éventuellement se former. Ce qu’il faut faire maintenant, c’est doubler le nombre d’atomes d’hydrogène. Nous procédons comme suit. En mettant maintenant un 2 devant H2, vous avez (2xH2) = 4 atomes d'hydrogène.
La même chose s’applique au côté droit de la flèche, mais maintenant le O est également multiplié par 2. Parce que ce qui suit s'applique :
2H2O = 2(H2O) = 2xH2 et 2xO2.
Alors maintenant, vous avez récupéré les deux atomes d’oxygène, ne comprenant que 4 atomes d’hydrogène. Vous voyez donc que vous ne pouvez pas simplement additionner les atomes, car alors un composé chimique de peroxyde d’hydrogène est créé à la place de l’eau.
L'étape suivante consiste à calculer les masses atomiques. Pour la prochaine étape, il est important de déterminer les masses atomiques de H et O2. Les masses atomiques du carbone et de l’oxygène sont données :
H = 1 g/mole
O = 16 g/mole
Il faut désormais 32 kg d’O2 pour brûler 4 kg de H2. Après combustion, 36 kg de H2O se forment. En divisant maintenant l’équation entière par 4, on peut déterminer combien de kg d’O2 sont nécessaires pour brûler 1 kg de H2 :
Au final cela devient :
Ainsi, pour brûler 1 kg d’hydrogène, il faut 8 kg d’oxygène.
