Problème 2

Dans un mélange gazeux de CO et

\ce{CO2}

, on a déterminé un rapport massique carbone : oxygène = 1 : 2. 2.1 Calculer la composition massique en pourcentage du mélange. 2.2 Calculer la composition volumique en pourcentage. 2.3 Indiquer les valeurs du rapport massique carbone : oxygène pour lesquelles les deux gaz ne peuvent pas être présents simultanément dans le mélange.

Étape 4 sur 4 : Rapports C:O interdits

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\tfrac{m_C}{m_O} = \tfrac{12}{16}\;(\text{pure } \ce{CO})\quad\text{or}\quad \tfrac{12}{32}\;(\text{pure } \ce{CO2})

Analyse

Le rapport massique $m_C/m_O$ est une moyenne pondérée des rapports des composants purs $12/16$ (CO) et $12/32$ ( $\ce{CO2}$ ). Toute valeur intermédiaire peut provenir d'un vrai mélange, mais les valeurs extrêmes $12/16$ et $12/32$ correspondent à un gaz pur unique — à ces rapports les deux gaz ne peuvent coexister.

Erreur fréquente. Le rapport 1:2 se situe entre 12/32 et 12/16, donc un mélange est possible — mais un rapport hors de l'intervalle [12/32, 12/16] serait tout simplement impossible, et pas seulement 'un seul gaz'.