Combustion de la bougie

Combustion de la bougie

Comprendre la Combustion de la bougie

Une bougie typique est principalement composée de paraffine. La paraffine est un hydrocarbure qui brûle en présence de l’oxygène de l’air, produisant principalement du dioxyde de carbone (CO\(_2\)) et de l’eau (H\(_2\)O).

Cet exercice explore la réaction chimique de la combustion de la paraffine et les calculs associés à cette réaction.

Données

  • Composition de la bougie : La bougie est composée de paraffine, un hydrocarbure.
  • Réaction chimique de combustion :

\[ C_{25}H_{52} + 38O_2 \rightarrow 25CO_2 + 26H_2O \]

Cette équation indique que pour chaque mole de paraffine consommée, 38 moles d’oxygène sont nécessaires pour produire 25 moles de dioxyde de carbone et 26 moles d’eau.

  • Consommation d’oxygène : Supposons qu’une bougie, après avoir brûlé pendant une heure, consomme 0,072 moles d’oxygène (O\(_2\)).

Questions à Résoudre:

1. Calcul du nombre de moles de CO\(_2\) produites :

  • Utiliser le rapport stœchiométrique entre l’oxygène consommé et le dioxyde de carbone produit pour déterminer le nombre de moles de CO\(_2\) produites après une heure.

2. Détermination de la masse de CO\(_2\) produite :

  • Sachant que la masse molaire du CO\(_2\) est de 44 g/mol, calculer la masse de dioxyde de carbone produite à partir des moles de CO\(_2\) obtenues.

3. Calcul de la masse d’eau produite :

  • En considérant que la bougie a perdu 2,5 g après une heure, calculer la masse d’eau produite, en supposant que seule la réaction de combustion de la paraffine contribue à la perte de masse de la bougie.

Correction : Combustion de la bougie

1. Calcul du nombre de moles de C\(_2\) produites:

  • Équation chimique de la combustion de la paraffine:

\[ C_{25}H_{52} + 38O_2 \rightarrow 25CO_2 + 26H_2O \]

Cette équation montre que 38 moles d’oxygène sont nécessaires pour brûler complètement 1 mole de paraffine, produisant 25 moles de dioxyde de carbone et 26 moles d’eau.

  • Stœchiométrie:

25 moles de CO\(_2\) sont produites par 38 moles d’O\(_2\).

Calcul:

Avec 0,072 moles d’O\(_2\) consommées:

\[ \text{Moles de CO}_2 = \frac{25}{38} \times 0.072 \] \[ \text{Moles de CO}_2 \approx 0.047 \text{ moles} \]

2. Calcul de la masse de CO\(_2\) produite:

  • Masse molaire du CO\(_2\): 44 g/mol.

Calcul:

\[ \text{Masse de CO}_2 = 0.047 \times 44 \] \[ \text{Masse de CO}_2 \approx 2.08 \text{ g} \]

3. Calcul de la masse d’eau produite:

Stœchiométrie:

26 moles d’H\(_2\)O sont produites par 38 moles d’O\(_2\).

Calcul du nombre de moles d’eau:

\[ \text{Moles d’H}_2\text{O} = \frac{26}{38} \times 0.072 \] \[ \text{Moles d’H}_2\text{O} \approx 0.049 \text{ moles} \]

  • Masse molaire de l’H\(_2\)O: 18 g/mol.

Calcul de la masse d’eau:

\[ \text{Masse d’H}_2\text{O} = 0.049 \times 18 \] \[ \text{Masse d’H}_2\text{O} \approx 0.887 \text{ g} \]

  • Correction en tenant compte de la perte de masse totale:

\[ \text{Masse d’H}_2\text{O corrigée} = 2.5 \text{ g} – 2.08 \text{ g} \] \[ \text{Masse d’H}_2\text{O corrigée} \approx 0.42 \text{ g} \]

Résumé des Résultats

  • Moles de CO\(_2\) produites: Environ 0.047 moles.
  • Masse de CO\(_2\) produite: Environ 2.08 g.
  • Masse d’eau produite: Environ 0.42 g (corrigée selon la perte de masse totale).

Combustion de la bougie

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