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Vidéo de question : Identifier la formule générale de la série homologue des alcanes cycliques Chimie

Quelle est la formule générale du groupe de composés auquel la formule développée suivante est liée?

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Transcription de vidéo

Quelle est la formule générale du groupe de composés auquel la formule développée suivante est liée ?

En examinant la formule développée, nous pouvons constater que la molécule est composée uniquement d’atomes de carbone et d’hydrogène. Cette molécule peut donc être classée comme étant un hydrocarbure. De plus, toutes les liaisons dans cette molécule sont des liaisons covalentes simples. Cela signifie que nous pouvons la classer comme étant un alcane, soit un type d’hydrocarbure constitué uniquement de liaisons covalentes simples. Enfin, les atomes de carbone dans cet alcane sont liés entre eux dans une structure cyclique. Par conséquent, cette molécule est un cycloalcane. Le nom spécifique de cette molécule est le cyclodécane. Sa formule moléculaire est C10H20.

Afin de pouvoir répondre à la question, nous devons déterminer une formule générale qui peut s'appliquer à tous les cycloalcanes. Pour ce faire, examinons certains autres membres de la série homologue des cycloalcanes. Le cyclopropane constitue le cycloalcane le plus simple. Sa formule moléculaire est C3H6. Le cycloalcane suivant est le cyclobutane, dont la formule moléculaire est C4H8.

En examinant chacune de ces formules moléculaires, nous pouvons constater que le nombre d’atomes d’hydrogène dans un cycloalcane est le double du nombre d’atomes de carbone. Nous pouvons donc affirmer que pour 𝑛 atomes de carbone présents dans un cycloalcane, il doit y avoir deux fois 𝑛 atomes d’hydrogène.

Afin de s'assurer que C𝑛H2𝑛 est bel et bien la formule générale de tous les cycloalcanes, nous pouvons la tester avec le cyclopentane. Le cyclopentane est un cycloalcane qui contient cinq atomes de carbone. En remplaçant 𝑛 par 5 dans la formule générale, nous obtenons la formule moléculaire C5H10 pour le cyclopentane. En examinant la formule développée du cyclopentane, nous pouvons constater que cette molécule contient bel et bien cinq atomes de carbone et 10 atomes d’hydrogène.

Par conséquent, nous avons déterminé que la formule générale du groupe de composés auquel la formule développée illustrée est liée est C𝑛H2𝑛.

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