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Un hydrocarbure inconnu subit une réaction de craquage. Cela forme deux molécules de produits. La formule chimique de l'une de ces molécules est C₁₀H₂₂. La formule chimique de l'autre molécule est C₂H₄. Quelle est la formule de l’hydrocarbure inconnu ? (A) C₁₁H₂₂, (B) C₁₁H₂₄, (C) C₁₂H₂₄, (D) C₁₂H₂₆ ou (E) C₁₃H₂₈
L’hydrocarbure dont nous voulons déterminer la formule a subi une réaction de craquage. Une réaction de craquage est un type de réaction de décomposition au cours de laquelle de grosses molécules organiques sont décomposées en molécules plus petites. De façon générale, lorsqu’un gros hydrocarbure est craqué, certaines de ses liaisons carbone-carbone sont brisées, ce qui produit des molécules organiques plus petites. La réaction de craquage mentionnée dans la question a généré deux produits : C10H22 et C2H4.
Nous savons que C10H22 est un alcane, car il correspond à la formule générale des alcanes qui est C𝑛H2𝑛+2, où 𝑛 est égal à 10 dans ce cas. Nous savons également que C2H4 est un alcène, car il correspond à la formule générale des alcènes qui est C𝑛H2𝑛, où 𝑛 est égal à deux dans ce cas. Utilisons les formules chimiques des produits afin de déduire la formule chimique de l’hydrocarbure inconnu.
Lors d'une réaction de craquage, comme dans toute réaction chimique, le nombre total de chaque type d’atome présent dans les réactifs doit être égal au nombre total de chaque type d’atome présent dans les produits. Nous pouvons calculer le nombre total d’atomes de carbone et d’hydrogène présents après la réaction de craquage pour trouver le nombre d’atomes de carbone et d’hydrogène présents au départ dans l’hydrocarbure inconnu. Le nombre total d’atomes de carbone dans les produits est de 10 plus 2, ce qui nous donne un total de 12. Le nombre total d’atomes d’hydrogène dans les produits est de 22 plus 4, ce qui nous donne 26. Il doit donc y avoir 12 atomes de carbone et 26 atomes d’hydrogène du côté des réactifs.
Puisqu’il n’y a qu’une seule molécule de réactif dans cette réaction de craquage, nous pouvons utiliser directement ces valeurs comme indices dans la formule chimique, ce qui nous donne C12H26. Par conséquent, l’hydrocarbure inconnu qui a subi la réaction de craquage a la formule chimique mentionnée dans le choix de réponse (D), C12H26.
