Exercice 10 | Propriétés des gaz

Chimie générale 2 - Exercice 10

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Acétylène C2H2 (g) est préparé par la réaction du carbure de calcium avec l'eau :

CaC2 (s) + 2 H2O (l) → Ca(OH)2 (s) + C2H2 (g)


Quel est le volume de C2H2 (g) formé à partir de 100,0 g de CaC2 (s) et 100,0 g de H2O à 25,0°C et 1,00 atm ?

Réactif limitant :

nCaC2 = mCaC2 / MCaC2 = 100,0 / 64,1 = 1,56 mol

nH2O = mH2O / MH2O = 100,0 / 18,0 = 5,56 mol

2 moles de H2O réagissent avec 1 mole de CaC2 pour former 1 mole de C2H2 :

2 nCaC2 = 3,12 mol < 1 nH2O

⇒ CaC2 est le réactif limitant

 

À partir de l'équation chimique :

1 mole de CaC2 forme 1 mole de C2H2 ⇒ à la fin de la réaction nC2H2 = nCaC2 (t =0) = 1,56 mol


Équation des gaz parfaits :

PV = nRT

⇒ VC2H2 = nC2H2 RTPC2H2


V = volume en m3

n = masse molaire en mol

R = constante des gaz parfaits = 8,314 m3.Pa.K-1.mol-1

T = température en K ⇒ 25,0°C = 298 K

P = pression en Pa ⇒ 1,00 atm = 1,013 x 105 Pa


VC2H2 = 1.56 × 8.314 × 2981.013 × 105 = 3,82 x 10-2 m3 = 38,2 L