Exercice sur la chimie creatrice.

[invitee795e015]

Bonjour, voici un probleme qui me pose quelques soucis .
L'acide butyrique A est constitue de carbone, d'hydrogene, et d'oxygene. La combustion complete d'un echantillon de masse 1,35g d'acide butanoique fournit 2,70g de dioxyde de carbone et 1,10g d'eau.

1] En posant la molecule sous la forme CxHyOz , etablir l'equation de la combustion complete de a.
Je trouve 4CxHyOz + [4x y-2z] O2=> 4xCO2 + 2yH20 . C'est equilibre et je pense que c'est bon.

2]Exprimer la quantite de matiere de A brulee puis celle de C02 et H20 obtenues.
n=m/M alors j'ai fait ca en exprimant la masse molaire et je trouve 1,35/48x+4y+64z pour A.
2.70/176x pour C02 et 1,10/36y pour H20 mais je n'en suis pas sur.

3]En deduire les valeurs de x et y
Ils disent deduire mais je ne vois pas comment faire , peut etre parce que ma reponse 2] est fausse.

4] Determiner z puis la formule de A.
Pour la formule de A , il suffit de remplacer les lettres par les valeurs obtenues et je pense que l'on obtient z de la meme facon que x et y mais je ne reussis pas non plus cette question pour l'instant.

Merci d'avance pour votre aide
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[Sethy]

Au point 2, exprime les résultats et tu obtiendras :

x = 0.0153
y = 0.0306

Ne remarques-tu rien ?

Réécris alors les équations.

Combien y a-t-il de composés, 3 ou 4 ? Combien as-tu de masses dans l'ennoncé ?

Sethy

[invitee795e015]

On a 3 masses et 4 composes , mais tu veux dire qu'il faut tenir compte d'02?
Sinon j'ai oublie de dire que MA=88. Par consequent 48x+4y+64z=88 mais je n e peux toujours pas calculet=r x et y.

[Sethy]

On peut remarquer que y=2x en regardant les résultats dans mon poste précédent.

Alors pq ne pas remplacer y par sa valeur dans :

48x+4y+64z=88

qui devient :

48x + 8x + 64z = 56x + 64z = 88

Si on fait ça dans une autre équation, n'aurions-nous pas un système de 2 équations à 2 inconnues?

Sethy

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Moi je fais cela différemment, sans trop faire d'algèbre au début.
Je pars du fait que 1,35 g d'acide butanoique fournit 2,70 g de dioxyde de carbone et 1,10 g d'eau.
Je transforme tout cela en moles, et je réfléchis sur les moles de C, de H et d'acide, etc.
Ces 2.70 g de CO₂ contiennent 2,7/44 = 0.061 mole de CO₂, donc contient aussi 0.061 mole de C. On en déduit que ces 0.061 mole de C viennent tous de l'acide butyrique.
passons ensuite à l'eau. 1,10 g d'eau contient de 1.10/18 = 0.061 mole de H₂O, donc contient aussi 0.122 mole de H. Ces 0.122 mole de H viennent tous de l'acide.
On constate aussi que 0.122 est exactement le double de 0.061, aux erreurs de pesées près ! C'est un résultat qu'il faut utiliser.
Si l'acide butyrique contient x atomes C, il contient donc le double, donc 2x atomes H. le nombre d'atomes O est encore inconnu. Mais on peut dire que l'acide a pour formule C_xH_2xO_z.
La masse molaire de l'acide est donc : M = 12x + 2x + 16z = 14x + 16 z.

Mais revenons en arrière. On sait que 1 mole d'acide forme x mole de CO₂.
Tes 0.061 mole de CO₂ viennent de n = 0.061/x mole d'acide, ce qui pèse m = 1.35 g.
Pour ton échantillon d'acide, tu appliques : m = n M, ce qui donne :
1.35 = (0.061/x)(14 x + 16 z)
1.35 = 0.86 + 0.98 z/x
0.49 = 0.98 z/x
z = x/2

Tu vois donc que ton acide a pour formule : C_xH_2xO_x/2.
On ne peut pas aller plus loin et x reste inconnu.
Il y a indétermination. Tu dois choisir une valeur de x, et voir si la formule paraît intelligente. Si non, choisir une autre valeur de x.
Prenons x = 1. L'acide aurait la formule CH₂O_1/2. Un indice demi est absurde. Cette formule est à rejeter.
Prenons x = 2. L'acide aura pour formule C₂H₄O. C'est aussi absurde, car un acide organique doit avoir au moins un groupe -COOH, donc 2 atomes O.
Prenons x = 3. Le nombre d'atomes O est aussi impair. Cela ne va pas.
Prenons x = 4. L'acide sera alors C₄H₈O₂. C'est bon. C'est la solution la plus simple.
Mais on voit aussi que cette solution n'est peut-être pas unique. On ne peut pas exclure d'autres formules, comme C₆H₁₂O₃, ou C₈H₁₆O₄, ou d'autres encore.
Il faudrait d'autres informations pour trancher entre ces diverses possibilités.
Ceci dit, tu peux dormir tranquille : l'acide butyrique (ou butanoïque) est bien l'acide C₄H₈O₂.