Transcription de la vidéo
L’acétylène, C2H2, est utilisé dans les torches de soudage. La combustion de l’acétylène est décrite par l’équation chimique équilibrée. 2 C2H2 gazeux plus 5 O2 gazeux réagissent pour former 4 CO2 gazeux plus 2 H2O gazeux. Si 8,5 moles d’acétylène sont brûlées, combien de moles d’oxygène doivent avoir été consommées dans une réaction complète ? Donne ta réponse au centième près.
Commençons par examiner l’équation chimique équilibrée donnée. On nous dit que l’équation représente une réaction de combustion, qui est une réaction avec de l’oxygène gazeux qui produit de l’énergie sous forme de chaleur et de lumière. Il y a deux réactifs dans cette réaction, le carburant acétylène, C2H2, et l’oxygène gazeux, O2. Au cours de la réaction de combustion, l’acétylène est brûlé dans l’oxygène pour former deux produits différents. L’un des produits est du dioxyde de carbone gazeux et l’autre produit est de la vapeur d’eau.
Au cours de toute réaction, les réactifs sont les espèces qui sont consommées ou épuisées. Et les produits sont les nouvelles espèces formées. Nous savons que 8,5 moles d’acétylène sont consommées au cours de la réaction. Cependant, on ne nous donne les quantités d’aucune autre espèce dans cette réaction. On nous demande de déterminer combien de moles d’oxygène gazeux sont consommées lorsque 8,5 moles d’acétylène réagissent. Pour nous aider à résoudre ce problème, nous devons identifier le rapport entre l’acétylène et l’oxygène dans l’équation équilibrée fournie.
Dans l’équation chimique donnée, les coefficients stœchiométriques sont utilisés devant chaque espèce impliquée dans la réaction. Un coefficient stœchiométrique indique le nombre de moles de chaque espèce dans une réaction complète équilibrée. Dans cette question, nous nous intéressons surtout aux coefficients devant C2H2 et O2. Le coefficient de deux devant C2H2 et le coefficient de cinq devant O2 indiquent que deux moles d’acétylène réagissent avec exactement cinq moles d’oxygène. Autrement dit, cinq moles d’O2 sont nécessaires pour réagir complètement avec deux moles de C2H2.
Quand on écrit le nombre de moles de deux substances dans une équation équilibrée sous la forme d’un rapport, on parle de rapport molaire. Nous devons maintenant utiliser le rapport molaire pour déterminer combien de moles d’O2 seront nécessaires pour réagir avec 8,5 moles de C2H2. On peut utiliser l’analyse dimensionnelle pour faire le calcul. L’idée est de multiplier le nombre de moles de C2H2 donné dans le problème, qui est de 8,5 moles, par le rapport molaire sous forme de fraction. Pour écrire le rapport molaire, on doit mettre les unités désirées dans le numérateur et les unités non désirées dans le dénominateur.
Nous voulons retrouver des moles d’O2 dans notre réponse. Nous devons donc mettre les cinq moles d’O2 au numérateur et les deux moles de C2H2 au dénominateur. Pour effectuer le calcul, nous devons multiplier 8,5 par cinq et diviser le produit par deux. Cela nous donne 21,25 moles d’oxygène. Les unités non désirées de moles de C2H2 se sont annulées. Nous n’avons pas barré les unités de moles d’O2. Ce sont les unités désirées de notre réponse. Enfin, on nous a demandé de donner notre réponse au centième près. La réponse calculée est déjà donnée avec deux chiffres après la virgule, donc il n’est pas nécessaire d’arrondir. Pour brûler 8,5 moles d’acétylène gazeux, il faut donc 21,25 moles d’oxygène gazeux.