Répondre :
a) Lorsque le professeur réalise une étincelle électrique avec du dihydrogène (H2) et de l'air (principalement de l'oxygène et de l'azote), une réaction chimique se produit, formant de l'eau (H2O) et éventuellement d'autres produits de combustion.
L'équation bilan équilibrée pour la réaction de combustion du dihydrogène est :
\[ 2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g) \]
Cela signifie que 2 molécules de dihydrogène réagissent avec 1 molécule de dioxygène pour former 2 molécules d'eau.
Dans le cas de la réaction entre 10 cm^3 de dihydrogène et 20 cm^3 d'air, nous devons nous assurer que les quantités de réactifs sont dans les proportions stœchiométriques. Comme l'équation bilan équilibrée indique que le rapport molaire entre le dihydrogène et le dioxygène est de 2:1, il faudra également 20 cm^3 de dioxygène pour réagir avec tout le dihydrogène.
Donc, après la réaction, tout le dihydrogène réagira avec l'oxygène pour former de l'eau. Par conséquent, après refroidissement, le professeur obtiendra de l'eau.
b) Après la réaction, il peut y avoir un reste de gaz si tous les réactifs ne sont pas entièrement consommés. Dans ce cas, les volumes et les noms des gaz restants dépendront des proportions exactes de la réaction et de la quantité initiale de chaque gaz. Pour déterminer s'il y a un reste de gaz, il faudrait connaître les volumes initiaux de dihydrogène et d'air, ainsi que les volumes finaux après la réaction. Si les volumes initiaux sont dans les proportions stœchiométriques pour réagir avec tout le dihydrogène, alors il ne devrait pas y avoir de reste de gaz. Sinon, il faudra déterminer les quantités exactes de chaque gaz restant en utilisant les lois des gaz parfaits ou d'autres méthodes appropriées.
L'équation bilan équilibrée pour la réaction de combustion du dihydrogène est :
\[ 2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g) \]
Cela signifie que 2 molécules de dihydrogène réagissent avec 1 molécule de dioxygène pour former 2 molécules d'eau.
Dans le cas de la réaction entre 10 cm^3 de dihydrogène et 20 cm^3 d'air, nous devons nous assurer que les quantités de réactifs sont dans les proportions stœchiométriques. Comme l'équation bilan équilibrée indique que le rapport molaire entre le dihydrogène et le dioxygène est de 2:1, il faudra également 20 cm^3 de dioxygène pour réagir avec tout le dihydrogène.
Donc, après la réaction, tout le dihydrogène réagira avec l'oxygène pour former de l'eau. Par conséquent, après refroidissement, le professeur obtiendra de l'eau.
b) Après la réaction, il peut y avoir un reste de gaz si tous les réactifs ne sont pas entièrement consommés. Dans ce cas, les volumes et les noms des gaz restants dépendront des proportions exactes de la réaction et de la quantité initiale de chaque gaz. Pour déterminer s'il y a un reste de gaz, il faudrait connaître les volumes initiaux de dihydrogène et d'air, ainsi que les volumes finaux après la réaction. Si les volumes initiaux sont dans les proportions stœchiométriques pour réagir avec tout le dihydrogène, alors il ne devrait pas y avoir de reste de gaz. Sinon, il faudra déterminer les quantités exactes de chaque gaz restant en utilisant les lois des gaz parfaits ou d'autres méthodes appropriées.