Énergie dégagée par combustion
La combustion complète du méthane (CH4) en présence d'oxygène (O2) produit du dioxyde de carbone (CO2) et de l'eau (H2O). La réaction chimique associée à cette combustion est donnée par :
CH4+2O2→CO2+2H2O
Pour déterminer la quantité d'énergie dégagée par cette réaction, nous avons besoin de connaître l'enthalpie molaire de combustion du méthane, ΔHc∘, qui est l'énergie dégagée par la combustion d'une mole de méthane.
La valeur de ΔHc∘ pour le méthane est d'environ -890,3 kJ/mol.
Si on considère la combustion de 1 mole de CH4, cela dégagera -890,3 kJ d'énergie.
Pour trouver la quantité d'énergie dégagée par la combustion de 100,00g de CH4, nous devons d'abord déterminer combien de moles cela représente, puis multiplier ce nombre par ΔHc∘.
La masse molaire du méthane est:
Masse molaire de CH4=12.01g/mol (pour le carbone)+4.02g/mol (pour l’hydrogeˋne)=16.03g/mol
Ainsi, le nombre de moles de 100,00g de méthane est:
n=masse molairemasse
En insérant les valeurs données :
n=16.03g/mol100,00g
Calculons ce nombre de moles.
Le nombre de moles de méthane dans 100,00g est d'environ 6,24 moles.
Maintenant, pour trouver la quantité d'énergie dégagée par la combustion de ces 6,24 moles, nous utilisons la formule :
où n est le nombre de moles de méthane, et ΔHc∘ est l'enthalpie molaire de combustion du méthane (-890,3 kJ/mol).
Calculons la quantité d'énergie dégagée.
La quantité d'énergie dégagée par la combustion complète de 100,00g de méthane est d'environ −5554 kJ.
Ainsi, la combustion de 100,00g de méthane libère environ 5554 kJ d'énergie.