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Problème sur la masse molaire
Bonsoir, je ne comprends pas très bien cet exercie. Je suis donc venu demander de l‘aide.
Un alcane a une densité d=0,84
1. quel est sa masse molaire
2. détermine sa formule brute
3. déduis alors son nom
Salut 
!
1) Tu as la densité donc tu peux en déduire la masse volumique.
Avec la masse volumique tu en déduis la masse.
Tu as d'autres infos ?
2) La formule générale d'un alcane est CnH2n+2
Or M(C) = 12,0 g/mol et M(H) = 1,00 g/mol
Avec le résultat de la question 1) tu poses donc ton équation.
3) on verra quand tu auras la 3
Je suis nul en chimie, mais je me pose quand même certaines questions.
Ton énoncé "oublie" de préciser si il s'agit d'un alcane gazeux ou bien liquide ou bien solide.
Si c'est un gazeux, alors la densité est donnée par comparaison à l'air dans les mêmes conditions de température et de pression.
Et alors, comme le volume molaire ne dépend pas de la nature du gaz, le rapport des masses molaires de l'alcane et de l'air est le même que le rapport de leurs densités.
Mais comme pour l'air M = 29g/mol, on aurai pour l'alcane : M = 29*0,84 = 24,36 g/mol ... ce qui impossible quel que soit l'alcane gazeux, car cela correspondrait à :
14n + 2 = 24,36 ---> n = 1,59 (pas vraiment un entier naturel)
Si c'est un liquide ou un solide, alors la densité est donnée par comparaison à l'eau, mais pratiquement tous ces alcanes ont, me semble-t-il, une densité proche de 0,7.
De plus, je ne vois guère comment on pourrait trouver la masse molaire de l'alcane à partir de sa densité.
Ou bien je débloque (ce qui ne serait pas étonnant sur un sujet de chimie) ou bien il y a un os quelque part dans l'énoncé.
Salut J-P
Tu ne débloques pas, il manque des précisions.
Il y a quand même moyen de s'en sortir en considérant le volume d'un corps gazeux (grosse hypothèse de départ sans preuves) la densité comme le rapport de la masse d'un litre du corps sur la masse d'un litre d'air.
La masse d'1 m3 d'air vaut 1,2 kg à 20°, donc la masse d'un litre d'air est égal à 1,2 g.
Ensuite, à partir de la formule générale de l'alcane on déduit que M(alcane) = 12n + (2n+2) = 14n + 2 g/mol
d'où le fait qu'une mole de l'alcane pèse 14n + 2 g.
1 litre de l'alcane pèse (12n+2)*1/24= (2n+1)/12 g en passant par la définition du volume molaire.
D'où d = 1,2/[(2n+1)/12] = 1,2*12/(2n+1) = 14,4/(2n+1)
Et en remplaçant par la valeur de la densité on remonte à n. Si je ne me suis pas plantée dans mes calculs à partir de là, ça fait n = 8. On tomberait donc sur l'octane. Ce qui colle mais ça dépend quand même fortement des conditions de température et de pression dont on ne dispose pas ici (j'ai tout pris de manière arbitraire au départ)
Bonsoir,
Je ne comprends pas trop ton cheminement de pensée, je vais tenter d'expliquer ce que je pense (peut être à tort) aller de soi, soit donc que ce que j'avais écrit dans mon message précédent (pour alcane gazeux)
Si c'est un gazeux, alors la densité est donnée par comparaison à l'air dans les mêmes conditions de température et de pression.
Et alors, comme le volume molaire ne dépend pas de la nature du gaz, le rapport des masses molaires de l'alcane et de l'air est le même que le rapport de leurs densités.
Mais comme pour l'air M = 29g/mol, on aurai pour l'alcane : M = 29*0,84 = 24,36 g/mol
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Les conditions de température et de pression sont sans importance car la densité de l'alcane est donnée par rapport à l'air dans les mêmes conditions.
Si P et/ou T varie(nt), les volumes d'une mole d'air et d'une mole d'alcane varient tous les deux dans les mêmes proportions, mais les masses de chacun (air et alcane) ne varient pas.
Pour des gaz, la densité est indépendante de T et P (si on reste dans les conditions proches d'un gaz parfait) alors que la masse volumique d'un gaz varie avec T et P.
Ceci n'est pas vrai pour les liquides dit "incompressibles".
Si dans certaines conditions de P et T, on a par exemple 1 Litre d'air et que sa masse est 1,2 g
Donc les même conditions de P et T, on a la masse de 1 L d'alcane est 0,84 * 1,2 = 1,008 g (puisque l'énoncé donne densité de l'alcane = 0,84).
On a Rho air = 1,2 g/L et Rho alcane = 1,008 g/L
densité de l'alcane = Rho alcane/Rho air = 1,008/1,2 = 0,84
Supposons qu'on double la pression et qu'on conserve la température (le volume est divisé par 2 mais la masse reste la même) :
On a maintenant :
1/2 Litre d'air et que sa masse est 1,2 g
mais on a aussi :
1/2 Litre d'alcane a une masse de 1,008 g
On a Rho air = 2,4 g/L et Rho alcane = 2,016 g/L
densité de l'alcane = Rho alcane/Rho air = 2,016/2,4 = 0,84
Il n'est pas utile donc de connaître P et T (pour autant qu'on conserve des gaz avec P pas trop élevée, pour que leur comportement soit proche de celui du modèle thermodynamique du gaz parfait).
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On peut de là trouver la masse molaire de l'alcane.
Dans des conditionq de T et P les mêmes (mais n'importe lesquelles) pour l'air et l'alcane :
Un volume d'alcane à la même masse que 0,84 fois le même volume d'air.
Comme les 2 gaz ont le même volume molaire (on ne sait pas ce qu'il vaut puisqu'il varie avec T et P, mais c'est sans importance)
En effet PV = RT
Volume molaire = R/(RT) indépendant de la nature du gaz
On a donc :
Un volume d'alcane à la même masse que 0,84 fois le même volume d'air.
Volume molaire air = Volume molaire alcane (dans les mêmes conditions de P et T pour les 2 membres de l'équation bien entendu)
Dire un même volume d'air et d'alcane revient à dire (puisque les volumes molaires sont les mêmes) une même quantité de matières d'air et d'alcane.
On donc :
Un certaine quantité de matière d'alcane a la même masse que 0,84 fois la même quantité de matière d'air.
Ci qui revient à écrire :
La masse molaire de l'alcane égale 0,84 fois la masse molaire de l'air.
Et donc, pour moi, on peut en une seule ligne trouver la masse molaire de l'alcane en connaissant celle de l'air (qui est 29 g/mol)
On a M(alcane) = 0,84 * 29 = 24,36 g/mol ... ce qui est impossible.
... Toutes bêtises incluses.
Je ne faisais pas allusion à la densité lorsque j'évoquais la dépendance aux conditions (P, T), mais aux volumes utilisés dans mon calcul. Même s'ils vont quand même peu varier, cela engendre une incertitude. Désolée si ce n'était pas clair.
Pour la deuxième partie je suis tout à fait d'accord et c'est la première chose que j'avais faite en regardant le topic ce matin mais la conclusion était tellement alambiquée (à moins que le but de l'exo ne soit de savoir si on doit arrondir à 1 ou à 2) que je suis passée par l'autre chemin.
Mais vu que c'est bien la relation qu'on lui donne apparemment...
Il doit y avoir une erreur d'énoncé.
Pour l'octane, sa densité en phase liquide est d'environ 0,7 (comparaison avec l'eau puisque phase liquide).
Et sa densité en phase gazeuse est environ 3,93 (ici c'est évidemment par rapport à l'air), cette densité en phase gazeuse est indépendante de T et de P. (ce qui n'est pas le cas de sa masse volumique).
Donc, quel que soit l'état de l'octane (liquide ou gazeux), on n'a pas une densité de 0,84
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Et c'est la même conclusion, je pense, pour les autres alcanes.
Une densité de 0,84, que ce soit en phase liquide ou en phase gazeuse ne correspond à aucun alcane.
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Il y a un os quelque part dans l'énoncé ...
Soit la densité donnée est fausse, soit il ne s'agit pas d'un alcane mais d'autre chose ... ou encore, mais cela revient au même, l'énoncé a été mal recopié.
... Ou je me trompe, la chimie et moi on n'est pas vraiment copains.
Merci pour toutes vos réponses. J‘ai utilisé M=29d et j‘ai pris la formule brute de l‘alcane
n=1,59 a peu près n=2 donc l‘alcane est l‘éthane.
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