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Physique-Chimie 2de

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Exercice corrigé




La bougie

MOD : Modéliser une transformation chimique/physique

Pour bien répondre

1. Repérer les deux transformations dans le texte. S’il y a un changement d’état, c’est une transformation physique.

2. Rechercher le mot consommé ou réagit pour trouver les réactifs.

3. Rechercher le mot produit ou formé pour trouver les produits.

4. Commencer par équilibrer les atomes de carbone puis ceux d’hydrogène et enfin ceux d’oxygène.

Énoncé

Bougie

La bougie génère de la lumière grâce à la combustion de la paraffine de formule C25H52.\text{C}_{25}\text{H}_{52}.

Cette cire monte par capillarité dans une mèche et elle se vaporise. La paraffine à l’état gazeux réagit au contact du dioxygène dans la zone de combustion, et la flamme est ainsi entretenue. Une réaction de combustion complète peut alors avoir lieu : il se produit du dioxyde de carbone et de l’eau.

1. Deux transformations différentes sont décrites dans ce texte. Laquelle est une transformation physique ?

2. Quels sont les réactifs de la réaction chimique qui a lieu ?

3. Quels sont les produits de la réaction chimique qui a lieu ?

4. Écrire l’équation de la réaction qui a lieu lorsque la bougie se consume.
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Mise en application

Le briquet permet lui aussi une réaction de combustion d’un hydrocarbure. Le combustible est le butane, placé dans un réservoir sous forme liquide de formule C4H10.\text{C}_4\text{H}_{10}. En appuyant sur le bouton poussoir, il y a vaporisation du butane. La roulette crantée permet de former une flamme en tapant contre une pierre. À l’état gazeux, le butane s’enflamme alors au contact du dioxygène de l’air. La combustion du butane d’un briquet est incomplète, il peut se former du monoxyde de carbone et du carbone en plus du dioxyde de carbone et de l’eau formés dans toutes combustions.

1. Deux transformations différentes sont décrites dans ce texte. Laquelle est physique ?


2. Pour la transformation chimique, écrire l’équation équilibrée de la réaction ayant lieu, sachant qu’il se forme notamment du carbone.

Solution rédigée

1. Les deux transformations décrites sont la vaporisation de la paraffine lorsqu’elle sort de la mèche ainsi que la combustion de la paraffine avec le dioxygène.
La première transformation est un changement d’état donc c’est une transformation physique.

2. D’après le texte, la réaction chimique ayant lieu est la combustion de la paraffine. Ainsi, les réactifs sont la paraffine de formule C25H52\text{C}_{25}\text{H}_{52} et le dioxygène de formule O2\text{O}_2.

3. Les produits de la réaction sont le dioxyde de carbone CO2\text{CO}_2 et l’eau H2O.\text{H}_2\text{O}.

4. Grâce aux deux questions précédentes et en équilibrant l’équation, on obtient :
C25H52(g)+38 O2(g)25 CO2(g)+26 H2O(l)\text{C}_{25}\text{H}_{52} \text{(g)} + \text{38 O}_2 \text{(g)} \rightarrow \text{25 CO}_2 \text{(g)} + \text{26 H}_2\text{O}\text{(l)}


Analyse de l'énoncé

1. Si la transformation est physique, c’est qu’il n’y a pas eu changement de structure.

2. Les réactifs sont les espèces présentes à l’état initial de la réaction chimique.

3. Les produits sont les espèces présentes à l’état final.

4. L’équation s’écrit :
réactifs \rightarrow produits.
Équilibrer l’équation pour qu’il y ait conservation des éléments.
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