12.23 Analyse d’un mélange de deux gaz
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Solution
La quantité de HF formée est telle que :
n(HF) ϭ 6 ␰ et m(HF) ϭ 20 g.mol –1 ϫ n(HF)
➤ On en déduit :
Application numérique pour n(F 2 ) ϭ 3,5 mol.
On a donc : 5 mol – 5 ␰ ϭ 3,5 mol
Soit ␰ ϭ 0,3 mol
➤ On en déduit :
m(NH 3 ) ϭ 3,4 mol ϫ 17 g.mol –1 ϭ 57,8 g
m(F 2 ) ϭ 3,5 mol ϫ 38 g.mol –1 ϭ 133 g
m(N 2 F 4 ) ϭ 0,3 mol ϫ 104 g.mol –1 ϭ 31,2 g
m(HF) ϭ 1,8 mol ϫ 20 g.mol –1 ϭ 36 g
Exercice 12.23 Analyse d’un mélange de deux gaz
1) Écrire les équations stœchiométriques pour la combustion du méthane,
CH 4 et de l’éthane, C 2 H 4.
2) La combustion de 1,210 g d’un mélange de méthane et d’éthane a fourni
3,372 g de CO 2 . Déduire de ce résultat la composition du mélange exprimée
en fraction molaire puis en fraction massique.
Solution
1) L’équation stœchiométrique pour la combustion du méthane s’écrit :
(1)
CH 4 ϩ 2 O 2 ϭ CO 2 ϩ 2 H 2 O
et pour la combustion de l’éthane :
(2)
C 2 H 6 ϩ 2 O 2 ϭ 2 CO 2 ϩ 3 H 2 O
Appelons ␰ 1 et ␰ 2 les avancements de ces deux réactions.
Établissez un tableau comme celui de l’exercice précédent, en utilisant l’avancement de réaction et en raisonnant sur les quantités de matière ; vous les traduirez
ensuite en masses.
m NH 3
(
)
4 mol
n HF
( )
3
--------------–
17 g.mol
–1
×
=
m F 2
( )
5 mol 5
6
-- - n HF
( )
–
3 8 g.mol
–1
×
=
m N 2 F 4
(
)
n HF
( )
6
--------------- 104 g.mol
–1
×
=