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Vidéo de question : Déterminer une formule moléculaire à partir de masses molaires et d’une formule empirique Chimie

Un composé organique a une masse molaire de 60 g/mol et la formule empirique CH₂O. Si la masse molaire de CH₂O est de 30 g/mol, quelle est la formule moléculaire du composé organique ?

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Transcription de vidéo

Un composé organique a une masse molaire de 60 grammes par mole et la formule empirique CH2O. Si la masse molaire de CH2O est de 30 grammes par mole, quelle est la formule moléculaire du composé organique ?

Une formule moléculaire est une formule chimique qui exprime le nombre exact d’atomes de chaque élément d’une molécule. Par exemple, le composé organique but-1-ène a la formule moléculaire C4H8, ce qui signifie qu’une molécule de but-1-ène contient quatre atomes de carbone et huit atomes d’hydrogène. Une formule empirique est une formule chimique qui exprime le rapport de nombres entiers le plus simple entre les atomes de chaque élément dans une molécule ou un composé ionique. Le rapport des atomes de carbone sur les atomes d’hydrogène dans une molécule de but-1-ène est de quatre à huit. Comme une formule empirique exprime le rapport entre les atomes de chaque élément avec les plus petits nombres entiers, on peut diviser chacun des indices par leur plus grand facteur commun pour simplifier le rapport et déterminer que la formule empirique de but-1-ène est CH2.

Donc, pour passer de la formule moléculaire du but-1-ène à la formule empirique, on divise chaque indice de la formule moléculaire par quatre. Et si on veut passer de la formule empirique de but-1-ène à sa formule moléculaire, on multiplie par quatre chaque indice de la formule empirique. Dans cette question, nous savons que nous avons un composé organique de formule empirique CH2O. Nous voulons déterminer la formule moléculaire de ce composé. Nous savons qu’on peut obtenir la formule moléculaire à partir de la formule empirique en multipliant chacun des indices de la formule empirique par une certaine valeur. Mais quelle valeur faut-il utiliser ?

Nous pouvons voir dans la question qu’il y a des informations supplémentaires. On nous dit que la masse molaire du composé organique est de 60 grammes par mole et que la masse molaire de CH2O, qui correspond à la formule empirique, est de 30 grammes par mole. Regardons de nouveau le but-1-ène pour voir comment les masses molaires de la formule moléculaire et de la formule empirique sont liées entre elles. La masse molaire de la formule empirique du but-1-ène est quatre fois plus petite que la masse molaire de sa formule moléculaire. Autrement dit, la masse molaire de la formule moléculaire est quatre fois plus grande que la masse molaire de la formule empirique. Donc, si on connaît la relation entre la masse molaire de la formule empirique et celle de la formule moléculaire, on sait également par quelle valeur multiplier les indices de la formule empirique pour obtenir la formule moléculaire.

Si on divise 60 grammes par mole par 30 grammes par mole, on voit que la masse molaire du composé organique est deux fois plus grande que la masse molaire de sa formule empirique. Donc, pour trouver la formule moléculaire, on doit multiplier par deux chacun des indices dans la formule empirique, y compris les indices non écrits qui correspondent à un. Cela nous donne la formule moléculaire C2H4O2.

Donc, un composé organique de masse molaire 60 grammes par mole et de formule empirique CH2O possède la formule moléculaire C2H4O2.

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