azote sous forme de di azote

[léo]

Bonjour

Une substance renfermant 44,4% de carbone possède entre autre éléments hydrogène et azote.
On traite 0,25 gramme de cette substance de façon à libérer l'azote sous forme de di azote qui occupe un volume de 104 $cm^{3}$
dans les conditions normales de Température et de pression
a ) Déterminer la quantité de matière en mol de di azote libéré

b ) Déterminer la masse molaire de la substance sachant qu'elle ne contient qu'un seul atome d'azote

c) En déduire la formule brute de la substance

------------------------------------------------------------------------

a ) on veut savoir quelle quantité de matière y-a t-il dans un volume de 104 $cm^{3}$ de di azote

Pour cela, j'utilise la formule P.V = n.R.T

Les quatre paramètres : pression p, le volume V , la quantité de matière n, et la température absolue T sont liés par la relation

P.V = n.R.T

soit $n=\frac{P.V}{R.T}$

p : $1013000$$Pa$
T : 273,15 °C
R est la constante des gaz parfait : R = 8,31 $J.mol^{-1}.K^{-1}$

$n = \frac{1,013.10^{5} * 1,04.10^{-4}}{8,31*273,15} =0,004678 $ mol

pouvez vous m'aidez pour la b ) s'il vous plait

[cycy]

Bonjour,

J'ai bien peur qu'avant d'aider pour la b il faille corriger la a :

Premièrement si P est bien la pression absolue, sa valeur dans les CNTP est de 1atm soit 101325 Pa.
De plus même si la valeur numérique est bonne, l'unité de la température est fausse : dans les CNTP on se place à T=0°C soit T=273.15 K ( kelvin )

Pour un peu plus de précision tu peux utiliser R=8.314 J.mol-1.K-1
Je te laisse refaire le calcule avec ces valeurs la.

De plus pense bien que dans la formule PV=nRT P est en pascal, V en m3, n en mol, R en J.mol-1.K-1 et T en K : ça t'évitera de faire des erreurs dans le unités qui te conduiraient à des résultats faux.

Pour la b tu connais le nombre de mole de diazote libéré, tu sais que ta molécule ne comporte que 1 atome d'azote, tu dois donc pouvoir remonter à sa masse molaire étant donné que tu as la masse traitée et le pourcentage de carbone dans la molécule

Je ne suis pas sûr que cet exo soit très adapté à des secondes mais bon ^^

Cyriac Barra

[léo]

Bonsoir cycy ( merci de m'avoir répondu )


Quelle quantité de matière de di- azote y - a t - il dans un volume de 104 $cm^{3}$ ? dans les CNTP

$T (K) = \theta ° C+ 273,15$

CNTP : p = 101325 Pa et $\theta = 0,00 ° C $

R est la constante du gaz parfait : R = 8,314 $J.mol^{-1}.K^{-1}$


$n= \frac{1,01325.10^{5} * 1,04.10^{-4}}{8,314*273,15} = \frac{1,01325 * 1,04 * 10^{5 - 4}}{2270,9691} = \frac{1,05378}{2270,9691} = 0,0046402216569$ $mol$

et pour éviter les kyrielles de zéros, la quantité de $N_{2}$ libéré est $4,64002216569 .10^{-3} $ mol

[Maurice]

Quand on voit ton calcul et son résultat avec une douzaine de décimales, on voit que son auteur ignore ce qu'on appelle la précision d'une mesure. Ce résultat n'est pas faux. Il est absurde ! Douze décimales peuvent être issues d'un calcul mathématique, mais pas d'un calcul de sciences expérimentales.
Quand on te fournis une donnée comme les 104 cm3 de ton problème, on ne te fournit aucune information sur les décimales qui suivent. Tu conduis ton calcul comme si ces décimales étaient toutes de zéros. Mais de ceci, rien ne nous dit que c'est le cas. En fait, quand on mesure un résultat comme 104 cm3, on veut dire que la vraie valeur est quelque part entre 103.5 et 104.5. Mais on ne sait pas où elle est. Avec 104 et douze zéros, tu obtiendrais peut-être le résultat avec 12 décimales que tu indiques. Mais avec 104 sans autre informations, tu obtiendras un résultat où tu ne peux assurer que deux ou trois décimales.
Pour t'en convaincre, essaie de refaire le même calcul, mais à partir de 104.4 par exemple ! Essaie. Tu trouveras 4.658068663· 10^-4. Ce résultat est tout aussi juste que le tien.
Compare tes deux valeurs. Tu verras donc que la kyrielle de décimales que tu donnes n'a aucune valeur. Aucun sens. Seules les premières ont un sens.
Le vrai résultat final est celui dont les décimales sont les mêmes. Le résultat final est donc 4.64 10^-3 mol. Et c'est tout !

[cycy]

Pour sa défense Maurice il est en seconde, il vient d'entendre parler des chiffres significatifs voir même peut être pas encore... et ne parlons pas des incertitudes associées aux mesures qui sont encore un lointain mysticisme pour lui dont il n'a jamais entendu parler.

C'est évident qu'un exercice de cet acabit ne devrait pas se retrouver dans un cours de physique-chimie de seconde : du moins pas en ayant été préalablement expliqué et guidé. Personnellement en seconde je me serais très probablement tiré les cheveux devant ce truc la.

Cependant ce que Maurice veut dire c'est que ton résultat doit avoir le même nombre de chiffre significatif que ta donnée la moins précise ( car c'est elle qui détermine la précision de ton calcule ) ça s'appelle la propagation de l'incertitude et c'est certainement pas quelque chose qui doit te préoccuper pour le moment : on voit ça au début des études supérieures alors tu as le temps ^^. Contente toi pour le moment de savoir ce qu'est un chiffre significatif et de donner un résultat avec le bon nombres desdits chiffres significatifs ça sera déjà très bien car c'est quelque chose que nous élèves avons tendance à un peu oublier ce qui conduit comme le dit Maurice à des résultats absurdes.

Par contre la où je ne rejoins pas forcement Maurice c'est sur la précision. Cet exercice doit être traité avec la précision qu'il impose : la donnée la moins précise comporte 3CS ( CS=chiffres significatifs ), le résultat sera donc donné avec 3CS. Science expérimentale ne veut pas forcément dire peu de précision quand on parle d'exercices formels. La ou je le rejoins néanmoins c'est que oui sur une manip donner 25CS c'est une aberration mensongère.

Amicalement,

Cyriac Barra

[léo]

Bonsoir

Je ne comprends rien du tout

Le nombre de chiffre significatif de 104 $cm^{3}$ est ce que c'est 3 ??

et le nombre de chiffre significatif de n = 0,00464 mol
est ce que c'est le zéro avant la virgule ou est ce que c'est 00464 ??

[cycy]

Aih... voilà ce que je redoutais qu'il arrive : une embrouille...

Si tu n'as rien compris à cette histoire de chiffre significatif oublie la pour le moment et attend de le voir en cours, ton professeur sera là pour t'expliquer ces petites règles qui au final tu le verras sont toutes simples.

Oui 104 comporte bien 3CS
Pour 0.00464 il y a la aussi 3CS car les 0 qui sont placés devant un nombre ne sont pas comptabilisés comme CS

En fait les chiffres significatifs ont deux utilités : ils permettent d’appréhender la précision de la valeur utilisée et permettent de donner un résultat dont la valeur est cohérente niveau précision aux données utilisées pour faire ce calcule.

Ainsi 0.000000002 n'a qu'un chiffre significatif car ce chiffre peut s'écrire en notation scientifique ( une autre chose que tu n'as sans doute pas encore vu ) avec un seul chiffre.
Cependant 2.00000 comporte 6CS car les zéros derrière le 2 indiquent que c'est bien des 0 et rien d'autre derrière.

Mais laisse tomber toutes ces histoires qui ne sont pas encore tout à fait à ta portée ( ou qui du moins ne peuvent t'être exigées car tu ne les as pas vu en cours ) pour te concentrer sur ton réel soucis qui est ce problème qu'on t'a donné.

[cycy]

reprenons tout ça :

Quelle quantité de matière de di- azote y - a t - il dans un volume de 104 cm3 ? dans les CNTP

T(K)=θ°C+273,15

CNTP : p = 101325 Pa et θ=0,00°C

R est la constante du gaz parfait : R = 8,314 J.mol−1.K−1


n=1,01325.105∗1,04.10−48,314∗273,15=1,01325∗1,04∗105−42270,9691=1,053782270,9691=0,0046402216569 mol

et pour éviter les kyrielles de zéros, la quantité de N2 libéré est 4,64002216569.10−3 mol

Non, ce que Maurice te reprochais c'était de mettre beaucoup trop de décimales non significatives mais si j'étais toi pour le moment je laisserai tomber cette histoire, la encore malheureusement tu n'es pas encore armé pour résoudre cette question rigoureusement.

Ce que t'indiquait Maurice c'est que ta donnée la moins précise si je reprend ton énoncé initial c'est 8.31 qui comporte 3CS, il faut donc donner ton résultat avec 3CS c'est à dire 4,64.10-3 mol.

Par ailleurs je remarque que tu utilises les notations scientifiques donc tu as déjà du les voir...

Cyriac Barra

[léo]

Bonsoir cycy

oui, j'utilise la notation scientifique
par exemple, dans ton avant dernier message 0.000000002 correspond à $2.10^{-9}$
ou encore $20.10^{-8}$

[léo]

ensuite pour 200000
là je dois écrire $2.10^{5}$

et les zéros qui suivent correspondent à un nombre, à une valeur précise

[cycy]

2.10-9 c'est bien ça( enfin j'ai pas compté les zéros mais si tu sais compter c'est juste ). En revanche 20.10-8 ça n'est plus de la notation scientifique.

Pour respecter les CS, 200000 comporte 6CS donc en notation scientifique avec le bon nombre de CS : 200000 = 2,00000.105.

tu vois rien de bien terrible mais je ne suis pas sur que tu l'ais déjà vu en cours

Cyriac

[cycy]

Mais comme dit si on revenait à ton problème de base? ^^

[léo]

Lorsque je dois calculer une quantité de matière ( en mol )

donc je lis l'énoncé mon énoncé : je vais avoir des valeurs comme 104 $cm^{3}$
----> donc 3 chiffres significatifs

ensuite je vais voir :
101325 Pa pour la pression
-------> 6 chiffres significatifs

puis je vais voir :
8,314 $J.mol^{-1}.K^{-1}$

--------> 4 chiffres significatifs

je vais faire mon calcul en appliquant la formule et sur la calculatrice je trouve un résultat avec beaucoup de chiffres derrière la virgule
je ne vois toujours pas si je dois écrire n = 0,004 mol
ou si je dois écrire n = 0,0046 mol
ou si je dois écrire n = 0,00464 mol

[cycy]

Comme dit précédemment Tu prends le même nombre de CS 0our ton résultat que le nombre de CS de ta donné qui a le plus de CS ( qui est la moins précisé ) ici c'est trois donc ton résultat se présentera avec 3CS.
Ton résultat bien présenté c'est donc 0,00464 mol car il a 3CS : en effet on pourrait aussi l'écrire 4,64.10-3 en notation scientifique.

Cyriac