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Vidéo de question : Calcul du nombre total d’atomes d’un élément dans une formule complexe Chimie

Combien d’atomes d’oxygène sont-ils présents dans la formule 10 SO₂ ?

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Transcription de vidéo

Combien d’atomes d’oxygène sont-ils présents dans la formule 10SO2 ?

Rappelons qu’une formule chimique est définie comme l’expression de symboles chimiques et d’indices numériques représentant la composition d’une unité d’un composé chimique. En détaillant la formule donnée dans la question, dans le composé SO2, le symbole chimique S indique la présence de l’élément soufre et le symbole chimique O celle de l’élément oxygène. On trouve ces deux symboles chimiques dans le tableau périodique.

Le symbole chimique de l’oxygène et celui du soufre se trouvent dans le groupe 16, celui de l’oxygène dans la deuxième période et celui du soufre dans la troisième période du tableau périodique. Si on regarde les indices de chaque symbole chimique de cette formule, on remarque d’abord que le soufre n’en a pas. En effet, lors de l’écriture des formules chimiques, la règle pour les valeurs d’indice égales à un est qu’elles ne sont pas écrites dans la formule chimique car elles sont implicites. En d’autres termes, lorsqu’il y a un atome d’un élément dans une formule chimique donnée, l’indice un n’apparaît pas, on écrit seulement le symbole chimique.

Donc, pour l’atome de soufre dans cette formule, bien qu’il n’ait pas d’indice, selon la règle le chiffre un est en fait implicite, ce qui signifie qu’il y a un atome de soufre dans une molécule de ce composé. En ce qui concerne l’atome d’oxygène, l’indice deux indique qu’il y a deux atomes d’oxygène dans une molécule de ce composé.

Cela peut également être observé en dessinant le modèle boule et bâton d’une molécule de SO2, qui représente un atome de soufre central lié à deux atomes d’oxygène. Sur la base de ces informations, on pourrait être tenté de répondre à la question « Combien d’atomes d’oxygène sont-ils contenus dans la formule 10SO2 ? » par deux atomes d’oxygène, en raison de l’indice deux à droite du symbole chimique de l’oxygène. Cependant, cette réponse serait incorrecte car il y a une autre information fournie dans cette formule dont nous n’avons pas encore parlé.

Le nombre 10 écrit au début de la formule s’appelle un coefficient. Les coefficients apparaissent devant la formule chimique et indiquent le nombre d’unités discrètes. Ou dans ce cas spécifique, il indique le nombre de molécules de SO2, signifiant donc qu’il y a 10 molécules de SO2 dans cette formule. Pour résoudre ce problème, énumérons les informations que nous avons déduites grâce à la formule. Le coefficient 10 devant la molécule de SO2 indique qu’il y a 10 molécules de SO2. Comme la question porte sur le nombre d’atomes d’oxygène, rappelons-nous qu’une molécule de SO2 contient deux atomes d’oxygène.

Maintenant, nous pouvons réécrire ces deux informations sous forme de fractions afin de déterminer le nombre total d’atomes d’oxygène dans la formule. En écrivant ainsi ces informations, on annule les molécules de SO2, on se retrouve alors avec des atomes d’oxygène, ce qui correspond à la question posée. Si on manipule la fonction algébrique en multipliant les deux nombres au-dessus des fractions et en divisant ce produit par tous les nombres aux dénominateurs des fractions, on trouve 20 atomes d’oxygène dans la formule 10SO2.

Une autre façon de résoudre ce problème serait de distribuer le coefficient 10 à l’indice implicite à droite du symbole chimique du soufre et à l’indice deux à droite du symbole chimique de l’oxygène. En multipliant le coefficient 10 par l’indice deux, on obtient la même réponse de 20 atomes d’oxygène dans 10 molécules de SO2. On peut également le vérifier en dessinant 10 molécules de SO2, où en comptant les atomes d’oxygène, on constate qu’avec deux atomes d’oxygène dans chaque molécule, 10 molécules de SO2 donnent 20 atomes d’oxygène.

Par conséquent, la réponse à cette question est qu’il y a 20 atomes d’oxygène dans la formule 10SO2.

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