4

Transformation d'énergie

On brûle 1 L de pétrole.

Donner le nom de la transformation chimique qui a lieu et citer les formes d'énergie initiales et finales.

5

Équation d'une combustion

L'équation de combustion complète du pentane s'écrit :

Calculer la quantité de matière de \text{CO}_{2} produite lors de la combustion d'une mole de pentane.

6

Énergie de dissociation

Calculer l'énergie de dissociation du méthane \text{CH}_{4}.

• E_{\text{l}}(\text{C}-\text{C})=346 kJ·mol^-1 ;
• E_{\text{l}}(\text{C}-\text{O})=358 kJ·mol^-1 ;
• E_{\text{l}}(\text{C}-\text{H})=411 kJ·mol^-1 ;
• E_{\text{l}}(\text{O}-\text{H})=459 kJ·mol^-1.

7

Énergie de dissociation

1. Donner les différents types de liaisons contenues dans le propan-1-ol \mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{8} \mathrm{O}.

2. Calculer l'énergie de dissociation du propan-1-ol.

9

Pouvoir calorifique

La combustion de 2\text{,}5 kg de bois de chêne libère 29\, 600 kJ.

Calculer le pouvoir calorifique du chêne.

10

Pouvoir calorifique

Calculer l'énergie libérée par la combustion de 5\text{,}00 kg d'octane.

• Le pouvoir calorifique de l'octane est de 48\text{,}1 MJ·kg^-1.

11

Combustions complètes

✔ RAI/MOD : Ajuster une transformation chimique

Ajuster les équations de combustions complètes suivantes.

a. \mathrm{CH}_{4}(\mathrm{g})\,+

\text{O}_{2}(\text{g}) \rightarrow \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})\,+ \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}).

b. \text{C}_{3} \text{H}_{8}(\text{g})\,+ \text{O}_{2}(\text{g}) \rightarrow \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})\,+ \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}).

c. \mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{8} \mathrm{O}(\mathrm{g})\,+ \text{O}_{2}(\text{g}) \rightarrow \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})\,+ \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}).

d. \mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{18}(\mathrm{g})\,+ \text{O}_{2}(\text{g}) \rightarrow \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})\,+ \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}).

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Consommation en \bf{\text{O}_{2}}

✔ RAI/MOD : Décrire l'état initial et final d'une transformation chimique

L'équation de combustion complète du butanol s'écrit :

Calculer la quantité de matière de \text{O}_{2} consommée lors de la combustion de 2 moles de butanol.

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Choisir son bois

✔ VAL : Effectuer une analyse comparative

Chaque année, 5 % des Français se chauffent au bois. La commande de stères de bois est un moment important pour choisir le type de bois à utiliser.


1. Calculer l'énergie libérée par un stère de chaque bois.

2. Conclure sur le bois à choisir.

Données

• 1 stère = 1 m³ ;
• \rho_{\text {hêtre}}=0\text{,}710 kg·L^-1 ;
• \rho_{\text {bouleau}}=0\text{,}650 kg·L^-1 ;
• Pouvoir calorifique du bouleau : 18\text{,}1 MJ·kg^-1 ;
• Pouvoir calorifique du hêtre : 18\text{,}6 MJ·kg^-1.

✔ MOD : Appliquer le principe de conservation de l'énergie

Certains fours sont dotés d'une fonction pyrolyse. Cette méthode permet d'éliminer les sucres et les graisses sur les parois du four tel que l'acide caprique (\text{C}_{10}\text{H}_{20}\text{O}_2), acide gras saturé. Pour cela il faut élever la température du four au-dessus de 500 °C, ce qui donne l'énergie suffisante à cet acide pour casser ses liaisons et former des gaz qui s'échappent du four.

1. Cette réaction est-elle exothermique ou endothermique ? En déduire s'il s'agit d'une réaction de combustion.

2. Calculer l'énergie qu'il faut fournir à l'acide caprique pour obtenir des atomes isolés.

• \text{El(C-C) = 347} kJ·mol-¹ .
• \text{El(C-H) = 414} kJ·mol^-1
• \text{El(O-H) = 464} kJ·mol^-1
• \text{El(C=O) = 730} kJ·mol^-1
• \text{El(C-O) = 351} kJ·mol^-1

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Pouvoir calorifique de l'heptane

✔RAI/MOD : Appliquer le principe de conservation de l'énergie