Trouver les bonnes proportions de l'hydrolyse de l'eau

[Legolas2mars]

Bonjour, j'ai un problème avec une réaction, je n'arrive pas à trouver la réponse.

Voici l'énoncé :

L’électrolyse de l’eau conduit à la production de dihydrogène H2 (g) et de dioxygène O2 (g)dans une réaction que l’on peut considérer complète et avec un rendement de 100%.
Parmi les propositions suivantes, quel est le bilan massique correct ?

A) 18 g d’eau produisent 2 g de dihydrogène et 32 g de dioxygène
B) 36 g d’eau produisent 2 g de dihydrogène et 32 g de dioxygène
C) 18 g d’eau produisent 2 g de dihydrogène et 16 g de dioxygène
D) 36 g d’eau produisent 4 g de dihydrogène et 16 g de dioxygène

La bonne réponse est la C.

Voilà ce que j'ai fait :
la réaction : 2H2O ---> 2H2 + O2
J'ai fait le tableau d'avancement, j'obtiens à l'état final: n-2xf / 2xf / xf
Alors pour savoir quelle est la bonne proposition je choisie une question, commençons par la A.
on a 18g d'H2O, avec M(H20)=18g/mol soit n=m/M= 18/18=1mol d'où xf=n/2=1/2
Donc 2H2 a pour n=2 . xf=2 x 1/2= 1mol soit m=n.M=1 x 18 = 18g
Et pour O2, n=xf = 1/2 soit m=1/2 x 18 = 9g.

Bon, pour le reste non plus ça match avec aucune réponse, j'obtiens toujours plus de H2 que de O2, pourtant la réaction me semble correcte.

Merci à vous pour votre aide !!

[LB2]

Bonjour,

attention tu confonds la masse molaire du composé H2 et celle de l'élément H, de même tu confonds la masse molaire de O2 et celle de O.

Combien pèse une mole de H2?
Combien pèse une mole de O2?

Avec les bonnes masses molaires tu pourras obtenir le bilan massique à partir du bilan molaire.

Pour le bilan molaire, ce que tu as fait est bien mais incomplet : on précise que la réaction est complète. Quelle est donc la relation entre xf et n ?

[Legolas2mars]

Merci pour ton aide LB2 !

Hum je dirais que une mole de H2 pèse :
Na x ( m(2protons) + m(0neutron)) = 6,02.10^23 x 2(1,673.10^-27KG)= 2,0g

Et une mole de O2 pèse :
Na x ( m(8protons) + m(8neutron)) = 6,02.10^23 x ( 8 x 1,673.10^-27KG + 8x1,675.10^-27KG) = 16,12g

Donc on dirait que une mole de H2 est égale à 2 mole de H (soit 2xM(H)).
Et pour O2 je comprends pas, une mole de O2 est égale à une mole de O ? Alors qu'il y a 2 O ??

Je suis une peu perdu là, merci pour l'aide.

[Legolas2mars]

Et oui la relation entre xf et n c'est que n-xf=0, je l'ai pas indiqué mais je suis directement passé à n=xf ou plutôt à n=2xf dans le cas de 2H2O soit xf=n/2.

[Legolas2mars]

Ah p****n, désolé, je fais trop d'erreur de calcul.
Alors c'est bon pour mon calcul de la mole de O2 sauf qu'il faut multiplier par 2 car 16,12g correspond à une mole de O et pas de O2 (ou alors il aurait fallu additionner les protons et les neutrons pour la molécule d'O2 soit 16 protons et 16 neutrons au total).

Donc revenons en à la masse molaire de O2 et de H2. M(O2)= 2x16=32g/mol et M(H2)=2g/mol.

On trouve donc, comme xf=1/2, n(H2)=2xf = 2. 1/2 = 1 mol.
Et n(O2)= xf=1/2.

Donc pour la masse: m(H2)= 1. 2 =2g et m(O2)= 1/2. 32 = 16g.

Voilà c'est bon, je fais pas mal d'erreur de calcul en faite, je vais passé plus de temps à faire le tableau d'avancement en entier parce que je m'embrouille sinon.

Merci pour ton aide LB2 !!

[LB2]

Et oui la relation entre xf et n c'est que n-xf=0, je l'ai pas indiqué mais je suis directement passé à n=xf ou plutôt à n=2xf dans le cas de 2H2O soit xf=n/2.

Tout dépend ce que tu désignes par n! Comme c'est ambigu, tu peux préciser (même pour une réaction très simple comme celle ci) n(truc) ou n_truc pour désigner la quantité de matière de truc

[LB2]

Alors c'est bon pour mon calcul de la mole de O2 sauf qu'il faut multiplier par 2 car 16,12g correspond à une mole de O et pas de O2 (ou alors il aurait fallu additionner les protons et les neutrons pour la molécule d'O2 soit 16 protons et 16 neutrons au total).

Tu as trouvé!

[LB2]

Remarque : on pouvait aller "plus vite" par conservation de la masse sans faire tout le tableau d'avancement

[Legolas2mars]

Comment ça par la conservation de la masse ? Tu veux dire sans passer par le calcul de la quantité de matière ?

[Legolas2mars]

Ah ouais c'est bon, juste en comparant la masse du réactif avec la somme des masses des produits !! C'est plus rapide p****n de m***e !! C'est une astuce de malade !! Mercii à toi LB2 !! Tu gères grave !!