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Vidéo de question : Identifier la formule générale d’un alcool Chimie

Lequel des énoncés suivants décrit la formule générale d’un alcool? [A] C_(𝑛)H_(2𝑛 + 2) [B] C_(𝑛)H_(2𝑛) [C] C_(𝑛)H_(2𝑛 + 1) [D] C_(𝑛)H_(2𝑛 -2)OH [E] C_(𝑛)H_(2𝑛 + 1)OH

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Transcription de vidéo

Lequel des énoncés suivants décrit la formule générale d’un alcool ? (A) C𝑛H2𝑛+2, (B) C𝑛H2𝑛, (C) C𝑛H2𝑛+1 (D) C𝑛H2𝑛-2OH ou (E) C𝑛H2𝑛+1OH.

On nous a donné cinq formules générales possibles. Dans chacune des formules générales, le terme 𝑛 représente le nombre d’atomes de carbone dans la molécule. Nous devons déterminer laquelle de ces formules générales représente un alcool.

Les alcools sont une famille de composés qui contiennent un même groupe fonctionnel : un groupe hydroxy. Un groupe hydroxy est constitué d’un atome d’oxygène relié à un atome d’hydrogène. Comme toutes les molécules d’alcool doivent contenir ce groupe fonctionnel, la formule générale doit tenir compte de la présence d’un atome d’oxygène. En regardant les choix de réponse, nous pouvons voir que les choix de réponse (A), (B) et (C) ne contiennent que des atomes de carbone et d’hydrogène. Donc, ils ne peuvent pas correspondre à la formule générale d’un alcool.

Pour étudier ceci plus en profondeur, examinons les formules développées des trois premiers alcools de la série homologue des alcools. Une série homologue est une famille de composés qui ont le même groupe fonctionnel et la même formule générale, chaque composé différant par une unité structurelle. Dans le cas d’un alcool, nous savons que le groupe fonctionnel en commun est un groupe hydroxy. Et nous pouvons voir sur les formules développées que chaque composé de la série diffère par une seule unité CH2. Nous pouvons utiliser les formules développées de ces trois molécules d’alcool pour déterminer laquelle des deux autres formules générales est correcte.

Nous pouvons voir que le choix de réponse (D) et le choix de réponse (E) contiennent tous deux le groupe hydroxy. Si nous regardons la partie restante de chacune des molécules, nous pouvons voir que chaque atome de carbone de la structure est relié à deux atomes d’hydrogène. Par conséquent, pour le nombre 𝑛 d’atomes de carbone dans la molécule, il y aura deux fois 𝑛 atomes d’hydrogène. Mais nous pouvons également voir qu’en bout de la chaîne carbonée, il y a un atome d’hydrogène supplémentaire. Donc, le nombre d’atomes d’hydrogène reliés aux atomes de carbone d’un alcool est de deux 𝑛 plus un. La formule générale d’un alcool doit donc être C𝑛H2𝑛+1OH, ce qui correspond au choix de réponse (E).

Pour en être sûr, testons cette formule générale avec un troisième alcool, le propanol. Le propanol contient trois atomes de carbone, nous pouvons donc substituer 𝑛 par trois dans la formule générale. Cela nous donne comme formule brute C3H7OH. Nous savons déjà que le propanol contient trois atomes de carbone. Ces trois atomes de carbone sont reliés à sept atomes d’hydrogène et à un groupe hydroxy. La formule générale est donc correcte. La formule générale pour un alcool est donc C𝑛H2𝑛+1OH, le choix de réponse (E).

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