L'énoncé
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Question 1
Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$
Que vaut l'énergie de toutes les liaisons rompues $\sum E_{liaisons \ rompues} $ ?
Données :
$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$
$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$
$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$
$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$
$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$
$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$
$8399kJ.mol^{-1}$
$8,399MJ.mol^{-1}$
$8749kJ.mol^{-1}$
$9099kJ.mol^{-1}$
Dessiner les formules développées peut aider.
Si on écrit la formule développée des réactifs, on voit que l'on rompt 6 fois la liaison C-H dans les 2 molécules d'éthane. On rompt aussi 2 fois la liaison C-C dans chaque molécule d'éthane et on rompt 7 fois la liaison O=O.
On obtient alors :
$\sum E_{liaisons \ rompues}= 2 \times 6 \times E_{C-H} + 2 \times E_{C-C} + 7 \times E_{O=O}$
Question 2
Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$
Que vaut l'énergie de toutes les liaisons formées $\sum E_{liaisons \ formées}$ ?
Données :
$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$
$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$
$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$
$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$
$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$
$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$
$11880kJ.mol^{-1}$
$11,880MJ.mol^{-1}$
$9099kJ.mol^{-1}$
$5940kJ.mol^{-1}$
Il faut écrire les formules développées des produits de la réaction.
On voit que l'on forme $4 CO_2$ c'est-à-dire 4 fois 2 liaisons C=0. On forme aussi 2 $H_2O$ donc 6 fois 2 liaisons H-O.
Ainsi on a $\sum E_{liaisons \ formées}= 4 \times 2 \times E_{C=O} + 6 \times 2 \times E_{H-O}$.
Question 3
Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$
Que vaut l'énergie molaire de réaction $ \Delta E$ ?
Données :
$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$
$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$
$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$
$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$
$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$
$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$
$\Delta E = 3131kJ.mol^{-1}$
$\Delta = -3809kJ.mol^{-1}$
$\Delta = 3809kJ.mol^{-1}$
$\Delta = -2781kJ.mol^{-1}$
Il faut trouver les énergies de liaisons rompues et formées et utiliser la formule du cours.
On utilise la formule $\Delta E = \sum E_{liaisons \ rompues} - \sum E_{liaisons\ formées}$
Question 4
Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$
Cette réaction est-elle exothermique ou endothermique ?
Données :
$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$
$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$
$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$
$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$
$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$
$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$
Endothermique
Exothermique
Il faut raisonner sur les questions précédentes ou bien sur la nature de la réaction.
Toutes les réactions de combustion sont exothermiques, et $\Delta E <0$.
Question 5
Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$
En vous basant sur les réponses précédentes, $\Delta E$ est-il positif ou négatif ?
Données :
$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$
$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$
$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$
$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$
$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$
$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$
Positif
Négatif
C'est une réaction de combustion.
Toute réaction de combustion est exothermique et le signe de $\Delta E $ est négatif.