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Détermination de la formule brute de la codéine :

Posté par
Omadz
18-04-11 à 20:46

Bonjour à tous =)

J'ai un DM à faire pendant les vacances et je n'arrive pas vraiment à faire l'un des exercices proposé >< D'ailleurs j'ai une autre petite question, qui n'a pas vraiment de rapport avec l'exercice, qui m'a posé problème pour un exercice avant et je pense qu'ouvrir un deuxième topic pour une seule question n'est pas très utile ^^' Enfin bref, voici l'énoncé :

La codéine (ou méthylmorphine) est présente dans l'opium en faible quantité (0,7 à 2,5 %).
L'analyse élémentaire qualitative met en évidence la présence des éléments C, H et N.
L'analyse élémentaire qualitative a donné les résultats suivants :
     - la combustion complète d'un échantillon de masse m1 = 448 mg de codéine a conduit à la formation d'une masse m2 = 1,199 mg (le prof a omis de préciser en quelle unité était cette masse, cependant, je pense qu'elle est en mg donc je prendrais cette unité pour la suite de cet exo) de dioxyde de carbone et d'une masse m3 = 283 mg d'eau.
     - Une masse m'1 = 598 mg de codéine libère, après oxydation complète, un volume de diazote (N2) V = 22,4 mL, ce volume étant mesuré dans les conditions normales de température et de pression (Vm = 22,4 L.mol-1).

Déterminer la composition centésimale de la codéine en carbone, hydrogène et azote. Que peut-on en déduire ?

Données : Masse molaire atomique en g.mol-1 : M(H) = 1,00 ; M(C) = 12,0 ; M(O) = 16,0 ; M(N) = 14,0.

Voici mon raisonnement :

CxHyNz + tO2 xCO2 + \{y}{2}H2O

Ensuite j'ai fais un tableau récapitulatif de la réaction, ça me donne :
     - pour la colonne CxHyNz :
     n(CxHyNz)
     n(CxHyNz) - xt
     n(CxHyNz) - xmax
     - pour la colonne tO2 :
     "excès" dans toutes les lignes de la colonne
     - xCO2 :
     0
     x xt
     x xmax
     - pour la colonne \frac{y}{2}H2O :
     0
     \frac{y}{2}H2O xt
     \frac{y}{2}H2O xmax

n(CO2) = m/M(CO2) = 1,199.10-3/44 = 2,725.10-5 mol
n(H2O) = m/M(H2O) = 283.10-3/18 = 1,572.10-2 mol
xmax = n(CxHyNz) = m/M = 448.10-3/M = 448.10-3/(12x + y + 14z)

Après je ne vois pas trop comment continuer, je ne sais pas si c'est une bonne idée de faire une équation à 3 inconnues. J'ai essayer de résoudre l'autre point de l'exo mais j'ai un peu de mal... J'avais penser à trouver le pourcentage massique, seulement, je suis arrivée à un truc un peu bizarre, et ça ne m'aide pas vraiment pour trouver combien il y a d'atomes d'azote.

Voilà, j'espère que vous pourrez m'aider, merci d'avance !

Posté par
gg999
re : Détermination de la formule brute de la codéine : 18-04-11 à 22:40

salut,
je trouve ton exo très intéressant.
Je me suis penché dessus malheureusement sans succès pour l'instant...
J'arrive à 5 expressions différentes de xmax et impossible de s'en sortir convenablement.

C'est étonnant mais lorsque l'on cherche la formule brute de la codéine sur google, on trouve aussi du O dedans.

Pourquoi ne fais tu pas figurer de N2 dans le bilan de ton équation ?

Bonne chance - tiens moi au courant si tu trouve.
GG

Posté par
Omadz
re : Détermination de la formule brute de la codéine : 19-04-11 à 17:44

Bonjour,

Merci tout d'abord d'avoir pris connaissance de mon sujet et d'avoir planché dessus =)

J'ai aussi essayé de chercher la formule brute de la codéine sur internet, seulement j'ai aussi trouvé du O dans cette formule... Peut-être est-ce un oubli de la part du prof ? Dans ce cas là, c'est pas cool pour résoudre l'exo ><

Pour N2, c'est simplement un oubli de ma part >< ça donnerai \frac{z}{2}N (pour la ligne dans l'équation bilan) après 0 pour l'état initial, z/2N xt pour l'état intermédiaire et z/2N xmax. pour l'état final.

donc j'aurais pour n(N2) final = V/Vm = 22,4E-3/22,4 = 1E-3 mol

Mais bon... Comme ce n'est pas la même quantité de codéine qui a été brûlée par rapport à la quantité de codéine qui a été oxydée et bien... Je ne peux pas vraiment faire de rapport entre les deux tirets de cet exercice.

Posté par
Jus-2
27-04-11 à 15:55

En fait, au vue de l'exercice, je ne pense pas qu'un tableau soit nécessaire...

Tu sais que la masse de carbone est la même dans 448 mg de codéine et dans 1.199 g ( je pense que c'est en g plutôt) de CO2. A partir de là, tu peux facilement calculer la masse de carbone dans les 1.199 g de CO2..en déduire celle dans les 448 mg de codéine, un produit en croix et hop! la composition centésimale en carbone .

Même chose avec l'hydrogène dans l'eau.

Après pour le diazote c'est la même chose sauf qu'il nous donne un volume à mettre en g par le biais de la quantité de matière* la masse molaire du diazote.

Voilà, j'espère que ça peut t'aider... et que ce n'est pas trop tard!

Posté par
Omadz
re : Détermination de la formule brute de la codéine : 04-05-11 à 12:58

Bonjour !

Merci beaucoup Jus-2 de ton post, ça m'a vraiment aidé ! Je ne savais plus quoi faire ^^'
Si j'ai le temps je mettrais peut-être la correction de cet exercice ici =)
Merci à tous pour votre aide !



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