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Composition molaire et formule brute d'un corps A
Salut tout le monde
J'ai un exercice d'application que je n'ai pas compris malgré la correction si vous pouvez m'expliquer je pourrais faire les exercices ^^
Exercice
L'analyse quantitative d'un corps organique A donne comme composition massique :
C : 40% ; H : 6,7% ; O : 53,3%
a)Déterminer la composition molaire de A.
b)Sachant que sa masse molaire est de 60 g/mol, déterminer sa formule brute.
Correction
a) Soit CxHyOz la formule exprimant la composition molaire de A, et M sa masse molaire exprimée en g/mol.
x, y et z sont des entiers tels que :
(1) masse de carbone dans CxHyOz = 40/100 M = 12x
(2) masse d'hydrogène dans CxHyOz = 6,7/100 M = 1y
(3) masse d'oxygène dans CxHyOz = 53,3/100 M = 16z
(1) et (3) permettent d'écrire:
40/53,3 = 12x/16z, soit x 
z .
De même (2) et (3) conduisent à :
6,7/53,3 = y/16z, soit y 2z
D'où la formule brute (CH2O)z
b) La connaissance de la masse molaire est nécessaire pour déterminer la formule brute du corps étudié. En
effet, toute substance de formule (CH2O)z, par exemple CH2O, C2H4O2, ..., C6H12O6... , conduit lors de l'analyse aux pourcentages indiqués par l'énoncé.
Comme la masse molaire du motif CH2O est de 30 g/mol, on en déduit que z = 2 et que la formule brute de A est C2H4O2
Pouvez vous m'expliquer comment fait on pour déterminer la formule brute (CH2O)z ? Pourquoi (1) et (3) permettent d'écrire ceci ? Pourquoi (2) et (3) conduisent à cela ?
Merci d'avance pour votre aide
Bonjour,
(1) s'écrit encore 0,40 
M = 12 x
ou x = 0,40 M / 12
de même
(3) s'écrit encore 0,533 M = 16 z
ou z = 0,533 M / 16
Pour simplifier par M (qui, à ce stade, est encore inconnue) on divise membre à membre et donc
x / z = 0,40 16 / (0,533 12) 1,000 625 ...
qui sera pris égal à 1 sachant que x, y et z sont des entiers simples
Même raisonnement pour (2) et (3)
Bonjour
Je vais essayer de t'expliquer tout cela et j'espère qu'à la fin de mon message les choses seront un peu plus claires pour toi (si ce n'est pas le cas n'hésite surtout pas à poser davantage de questions !).
On va tout d'abord noter, comme dans la correction qui t'as été donné, le nombre d'atome de carbone, d'hydrogène et d'oxygène respectivement par les lettres x, y et z.
La formule brute de ton composé organique est donc : CxHyOz
Si l'on note M la masse molaire de ce composé organique on a alors aussi : M = 12x + y + 16z. (car la masse molaire du carbone est de 12 g/mol, celle de l'hydrogène est de 1 g/mol et celle de l'oxygène est de 16 g/mol).
Ensuite, pour faciliter la suite des calculs on suppose que l'on étudie une mole de ce composé. On fait cela car les fractions massiques seront toujours les mêmes, que l'on étudie 1 mole de ce composé, 1 000 moles, 10 gramme...
On connait ensuite les fractions massiques de chacune des espèces constituant ce composé (la fraction massique d'un constituant est la masse de ce constituant divisée par la masse totale du composé).
La fraction massique de carbone dans le composé vaut alors : w(C) = 0,40 = 12x/M (car il y a 12x gramme de carbone dans le composé et que la masse totale du composé est de M gramme).
La fraction massique de l'hydrogène dans le composé vaut : w(H) = 0,067 = y/M
La fraction massique de l'oxygène dans le composé vaut : w(O) = 0,533 = 16z/M
Puis en calculant le rapport w(C)/w(O) on obtient alors :
w(C)/w(O) 0,75 = 0,75 * x/z 
0,75z 0,75x x y
On calcule ensuite le rapport w(H)/w(O) et on obtient :
w(H)/w(O) 0,126 0,065 * y/z 0,126z 0,065 y y 2z
Et la formule brute du composé organique A peut donc s'écrire ainsi : CxHyOz ou désormais CzH2zOz que l'on peut également écrire de façon simplifiée : (CH2O)z (cette écriture est un peu comme l'écriture factorisée de CzH2zOz).
On peut donc également exprimer la masse molaire du composé organique A uniquement en fonction de z : M = 12x + y + 16z = 12z + 2z + 16z = 30z.
Or donc la question 2) on te dit que M = 60 g/mol. Pour déterminer z il faut donc tout simplement résoudre : M = 60 = 30z. Et on trouve directement z = 2. D'où la formule brute du composé organique A est : (CH2O)2 ou comme écrit dans la correction de ton exercice : C2H4O2.
Florian
Bonjour Florian 
Eh bien, maintenant, Sid07 a vraiment la possibilité de comprendre et donc de faire ses exercices !
Merci beaucoup à Coll et Florian j'ai compris !
Mais on devait forcement faire w(C) / w(O) et w(H) / w(O) ou on pouvait faire w(O) / w(C) et w(O) / w(H) ?
Peu importe !
Si au lieu de trouver x z tu trouves z x
et si
au lieu de trouver y 2z tu trouves z y / 2
je pense que tu sauras parvenir à la même conclusion...
De rien
Et Coll l'a bien dit, l'ordre n'a pas d'importance du tout. Tu aurais même pu écrire :
w(C)/w(H) et trouver alors que :
w(C)/w(H) = 0,40/0,067 6 et aussi w(C)/w(H) = 12x/y
Donc tu aurais eu : 6 = 12x/y 
6y = 12x y = 2x
Et on retombe bien sur les résultats donnés dans ta correction puis redémontrés par Coll et moi-même (sauf que l'on exprimerait alors les nombres d'atomes d'hydrogène et d'oxygène en fonction du nombre d'atome de carbone).
Florian
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