Transcription de la vidéo
Quelle est la formule générale du groupe de composés auquel se rapporte la formule développée suivante?
Le composé illustré contient trois atomes de carbone et huit atomes d’hydrogène. Cette molécule a donc la formule moléculaire C3H8. Or, la question ne nous demande pas la formule moléculaire de ce composé particulier, mais plutôt une formule générale qui fonctionnera pour tous les composés liés à celui-ci.
Le composé illustré contient seulement des atomes de carbone et d’hydrogène qui sont liés par des liaisons covalentes simples. Par conséquent, cette molécule peut être classée comme un alcane, soit un hydrocarbure saturé constitué uniquement de liaisons covalentes simples. Comme les alcanes sont des hydrocarbures, nous savons que la formule générale contient à la fois des atomes de carbone et d’hydrogène. Il nous reste donc à déterminer combien d'atomes de chaque.
Pour ce faire, examinons la formule développée des deux alcanes les plus simples : le méthane et l’éthane. En examinant ces trois formules moléculaires, il peut être difficile de déterminer comment le nombre d’atomes de carbone et d’hydrogène est lié, mais la formule développée peut nous aider. En examinant les formules développées, nous pouvons constater que chaque atome de carbone forme une liaison avec deux atomes d’hydrogène. De plus, il y a un atome d’hydrogène supplémentaire à chaque extrémité de la chaîne d'alcane. Nous pouvons donc affirmer que le nombre d’atomes d’hydrogène dans un alcane est égal à deux fois le nombre d’atomes de carbone plus deux. Si un alcane contient 𝑛 atomes de carbone, alors la molécule doit contenir deux fois 𝑛 plus deux atomes d’hydrogène.
Pour vérifier qu'il s'agit bien de la bonne formule générale pour un alcane, utilisons 𝑛 est égal à quatre. Cette molécule doit contenir des atomes de carbone qui forme chacun quatre liaisons simples. Chaque atome de carbone dans l’alcane doit former quatre liaisons covalentes simples au total. Nous pouvons donc compléter la structure en liant chaque atome de carbone au nombre approprié d’atomes d’hydrogène. Nous pouvons constater que cette molécule contient quatre atomes de carbone et 10 atomes d’hydrogène, ce qui nous indique que la formule générale est exacte.
Ainsi, la formule générale du groupe de composés auquel se rapporte la formule développée fournie est C𝑛H2𝑛+2.