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Vidéo de question : Déterminer la formule moléculaire de six isomères d’après leurs formules structurales Chimie

Quelle est la formule moléculaire commune de l’ensemble des molécules suivantes ?

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Transcription de vidéo

Quelle est la formule moléculaire commune de l’ensemble des molécules suivantes ?

Pour commencer, les six molécules représentées sont des molécules organiques. Maintenant, il peut être un peu surprenant de voir des formules structurales dessinées en utilisant presque uniquement des lignes. Où sont les atomes de carbone et d’hydrogène qui doivent être présents dans ces molécules ? Jetons un œil à la formule structurale dessinée en haut à gauche.

Chaque segment de droite de la formule structurale représente une liaison covalente simple entre des atomes. Utilisons des cercles roses pour représenter les atomes de carbone de la molécule. Les atomes de carbone sont situés aux points de rencontre entre deux segments de droite. Par conséquent, cette molécule contient un total de quatre atomes de carbone. Nous remarquons que dans cette formule structurale, les atomes d’hydrogène liés aux atomes de carbone ne sont pas représentés. Dessinons une formule développée pour y voir plus clair.

Nous pouvons déterminer que la molécule doit contenir un total de huit atomes d’hydrogène, afin de garantir que chaque atome de carbone est entouré d’un total de quatre liaisons. Enfin, nous savons qu’il y a aussi un atome d’oxygène dans la molécule. Maintenant, on peut écrire la formule moléculaire de cette molécule, qui est une formule chimique exprimant la nature et le nombre exact d’atomes de chaque élément dans la molécule.

La formule moléculaire de cette molécule est C4H8O. Rappelons-nous maintenant que l’énoncé nous dit que la formule moléculaire des six molécules est la même. Cela doit signifier que ces molécules sont des isomères de structure, c’est-à-dire des molécules de même formule moléculaire qui diffèrent les unes des autres par la façon dont leurs atomes sont reliés. On peut probablement le voir plus clairement en remarquant la variété de forme des cycles. Dans certaines des molécules, l’atome d’oxygène fait partie de la structure du cycle, mais pas dans d’autres cas.

On reconnaît que les deux premières molécules sont des alcools car elles contiennent le groupe hydroxy ou OH. Les quatre autres molécules sont des éthers. Dans une fonction éther, un atome d’oxygène forme deux liaisons simples avec des atomes de carbone adjacents. Il est presque difficile de croire que ces six molécules peuvent avoir la même formule moléculaire. Confirmons que c’est le cas en identifiant le nombre et le type de chaque atome dans une autre de ces molécules. En descendant à la molécule suivante sur le côté gauche, on constate qu’il y a trois atomes de carbone aux sommets de la structure du cycle. Il y a un atome de carbone supplémentaire à la fin du segment qui s’étend à partir de l’atome d’oxygène.

Comme attendu, il y a un total de quatre atomes de carbone dans la molécule. Dessiner la formule développée nous permet d’affirmer qu’il y a un total de huit atomes d’hydrogène dans la molécule. Comme on peut le voir, chaque atome de carbone est entouré par quatre liaisons. Enfin, il y a un atome d’oxygène dans la molécule. La formule moléculaire de cette molécule est donc C4H8O.

Maintenant que nous savons comment interpréter ce type de formule structurale, on peut voir que les molécules restantes ont chacune quatre atomes de carbone. Elles contiennent également un atome d’oxygène et huit atomes d’hydrogène chacune. En conclusion, la formule moléculaire commune pour l’ensemble des molécules présentées est C4H8O.

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