chimie (seconde) · Chapitre 4 · Exercice de TD

Une compresse froide et une combustion

Modélisation des Transformations Chimiques · Transformations endothermiques et exothermiques · niveau 2

Énoncé

On réalise deux expériences.

Expérience 1 : dans un bécher isolé contenant $100 mL$ d'eau à $20, 0^{\circ} C$ , on dissout du nitrate d'ammonium $NH X_{4} NO X_{3}$ solide. La température finale relevée est $12, 5^{\circ} C$ .
Expérience 2 : on brûle $1, 0 g$ d'éthanol $C X_{2} H X_{6} O$ sous un bécher contenant $200 mL$ d'eau initialement à $18, 0^{\circ} C$ ; la température de l'eau monte à $50, 0^{\circ} C$ .

1. Calculer la variation de température dans chaque expérience, et en déduire si la transformation est endothermique ou exothermique.
2. Écrire l'équation ajustée de la combustion complète de l'éthanol, sachant qu'elle produit du dioxyde de carbone et de l'eau.
3. Laquelle des deux transformations peut être exploitée dans une compresse de froid instantané ? Pourquoi ?

Corrigé de la question 1

1. Expérience 1 : $Δ θ = 12, 5 - 20, 0 = - 7, 5^{\circ} C$ . La température diminue : la transformation prélève de l'énergie au milieu, elle est endothermique. Expérience 2 : $Δ θ = 50, 0 - 18, 0 = + 32, 0^{\circ} C$ . La température augmente : la transformation libère de l'énergie, elle est exothermique.

Question 2 : comment l'IA t'aide

2. Écrire l'équation ajustée de la combustion complète de l'éthanol, sachant qu'elle produit du dioxyde de carbone et de l'eau.

Élève

Pour la question 2, je dois écrire l'équation de la combustion de l'éthanol. Je sais qu'il y a du $CO X_{2}$ et de l'eau qui se forment, mais je ne sais pas par quoi commencer pour l'ajuster.

Tu peux d'abord écrire l'équation avec les bons produits et le bon réactif, sans t'occuper des nombres : quels sont les réactifs et les produits de cette combustion complète ?

Élève

Les réactifs, c'est l'éthanol $C X_{2} H X_{6} O$ et le dioxygène $O X_{2}$ . Les produits, c'est $CO X_{2}$ et $H X_{2} O$ . Donc $C X_{2} H X_{6} O + O X_{2} CO X_{2} + H X_{2} O$ ?

C'est bien le point de départ. Maintenant, pour ajuster, on équilibre élément par élément. Par lequel des éléments présents dans l'éthanol commences-tu, et combien d'atomes de cet élément y a-t-il dans une molécule d'éthanol ?

L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. À toi de continuer.

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Reprends la question 2 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.

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