Retrouver la formule d'un hydrocarbure

[invite016ad8f1]

Bonjour !
Je bloque sur un exo ou on me demande de retrouver la formule d'un hydrocarbure à partir des produits de sa combustion.
On me dit que la combustion de 0.450g de produit X en présence d'O₂ donne :
10 mmol de CO₂
40 mmol de H₂O
16 mmol de CO

J'ai donc fait un tableau d'avancement

A X ................+..... B O₂ ----> C CO₂ +..... D H₂O +...... E CO

0.450/M ..............Exces..............0..............0............0

0.450/M - Ax_max.....Excess.........Cx_max.........Dx_max...........Ex_max

Et en ayant Cx_max = 10 mmol
Dx_max= 40mmol
Ex_max= 16 mmol

On en déduit que 4C = 2.5E = D
Donc on peut poser:
C=5
D=20
E=8 pour n'avoir que des nombres entiers.
On peut calculer le coefficient stoechiometrique de O₂ : 19

Et on obtient l'equation

AX + 19O₂ ---> 5CO₂ + 20 H₂O + 8CO

A partir des coeff on peut aussi calculer aussi Xmax : 2 mmol
Donc en admettant que la combustion de X est complete, on a à l'état final 0.450/M - 2A* 10^-3 =0

Et la... Je suis bloquée.
Je n'arrive pas à obtenir la masse molaire...
Si je me sert des coefficients de l'equation et que je dis que X c'est C_aH_b, je peux calculer que aA = 8+5 = 13 et que bA = 40
Sauf que ca ne m'avance à rien...

Et en plus, si le nb de carbone est un multiple de 13 et celui d'hydrogène est un multiple de 40, on n'obtient pas de formule plausible, il y a trop d'hydrogène...
Donc je ne sais pas.
Si quelqu'un a une idée ca serait tip top mega cool!
Merci!
-----

[inviteac45697a]

il faut commencer par écrire les 2 réactions:
CxHy + (x+y/4) O2 --> (x) CO2 + (y/2) H2O

CxHy + (x/2+y/4) O2 --> (x) CO + (y/2) H2O

[moco]

Je reprends ta donnée. On me dit que la combustion de 0.450g de produit X en présence d'O₂ donne :
10 mmol de CO2
40 mmol de H2O
16 mmol de CO.
Es-tu sûr de ce nombre 16. Cela irait tellement mieux avec 15, pour la suite !!

Si on se concentre sur le seul Carbone, on peut dire que la combustion de ton produit produit 26 mmol de molécules contenant 1 seul atome de carbone, donc elle provient de la combustion incomplète de 26 mmol de Carbone.
Si on se concentre sur le seul hydrogène, on peut dire que la formation de 40 mmole de H2O provient de la combustion de molécules contenant 80 mmol d'atomes H.

26 mmol de C pèse 26·12 = 312 mg
80 mmol de H pèse 80 mg.

Ton échantillon de 450 mg contient 312 mg de C et 80 mg de H. Le reste vaut 450 - 312 - 80 = 58 mg. Et c'est très probablement de l'oxygène. 58 mg, c'est 3.625 mmol de O. Aïe, un chiffre non entier !
Si on multiplie tout par 8, pour avoir des chiffres entiers, on peut dire que 8·450 mg = 3.5 g de ton produit inconnu contient :
8·26 = 208 mmol de C
8·80 = 640 mmol de H
8·3.625 = 29 mmol de O.
On n'arrive pas à trouver une formule simple.

Autre hypothèse. Le résidu de 58 mg n'est pas de l'oxygène, mais de l'azote. Cela irait mieux car 58 mg de N, c'est 4.14 mmol de N. Ce chiffre n'est non plus pas entier.

Il y a une erreur quelque part dans ta donnée.

Es-tu sûre de la valeur de 16 mmol de CO initial ?

[invite897678a3]

Bonjour à tous,

J'ai donc fait un tableau d'avancement
A X ................+..... B O2 ----> C CO2 +..... D H2O +...... E CO

Puisque nous obtenons du monoxyde de carbone: E CO
nous en déduisons que la combustion est incomplète, donc manque de dioxygène.
Par contre le terme AX me gêne énormément.

En écrivant CxHy +...
il me semble que Gramon va dans la bonne direction.

En effet au lieu d'écrire AX, ne pourrait-on pas partir d'un véritable alcane composé de carbone et d'hydrogène?

C(n) H(2n+2) + B O2 ----> C CO2 + D H2O + E CO

Pourquoi ne pas commencer par écrire la combustion complète (sans formation de CO), et de voir ensuite ce qui se passe avec les données du problème?

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb21357a5]

Bonjour !
Je bloque sur un exo ou on me demande de retrouver la formule d'un hydrocarbure à partir des produits de sa combustion.
On me dit que la combustion de 0.450g de produit X en présence d'O₂ donne :
10 mmol de CO₂
40 mmol de H₂O
16 mmol de CO

(...)

si le nb de carbone est un multiple de 13 et celui d'hydrogène est un multiple de 40, on n'obtient pas de formule plausible, il y a trop d'hydrogène...

J'arrive à la même conclusion, avec un raisonnement plus simple :
Tous les atomes de carbone et tout ceux d'hydrogène des produits de combustion proviennent de l'hydrocarbure de départ.
On a donc au départ 26 mmol de C et 80 de H.
Autrement dit, une formule C_13.nH_40.n.
Ce qui est impossible : un hydrocarbure saturé est de formule générale C_nH_2.n+2, et lorsqu'on introduit des insaturations le nombre d'hydrogènes va baisser.
Conclusion : il y a une erreur dans l'énoncé.

[invite0d0c9138]

slt .peut être ya quelque chose qui manque ds cette exercice
est ce que tu n'as pas ds l'enoncé que l'hydrocarbure est un gaz?

[invite2d7144a7]

Bonjour,

slt .peut être ya quelque chose qui manque ds cette exercice
est ce que tu n'as pas ds l'enoncé que l'hydrocarbure est un gaz?

En quoi le fait d'être un gaz va-t-il changer le fait que les données ne sont pas cohérentes ?

[invite016ad8f1]

Bonjour!
Merci pour vos réponses... En fait non, je ne suis pas sure de mes données. J'ai pris les valeurs à la va vite et je n'ai plus l'énoncé donc en effet, il y a de fortes chances pour qu'il y ait une erreur...

Mais même en supposant qu'on trouve une formule empirique plausible, comment faire pour retrouver la formule réelle ?
Il n'y a jamais plusieurs solutions en fonction du nombre d'insaturations et de la longueur de la chaine ?

@ Ouk A Passi : Je n'ai pas mis la formule avec C_nH_2n+2 parce que je ne sais pas s'il s'agit d'un alcane...

@Gramon : Avec ces formules, je dois raisonner pour CO et CO₂ séparément et je suis censée trouver le même résultat au final ?

Merci!

[invite0d0c9138]

slt .tu as raison j'ai pensé au gaz prce que à partir de sa densité on peut trouver la masse molaire de ce fait on trouve facilement la formule de ce composé

[inviteb21357a5]

Bonjour!
Merci pour vos réponses... En fait non, je ne suis pas sure de mes données. J'ai pris les valeurs à la va vite et je n'ai plus l'énoncé donc en effet, il y a de fortes chances pour qu'il y ait une erreur...

Pour les raisons expliquées dans mon message précédent, je suis persuadé qu'il y en a une.

Mais même en supposant qu'on trouve une formule empirique plausible, comment faire pour retrouver la formule réelle ?
Il n'y a jamais plusieurs solutions en fonction du nombre d'insaturations et de la longueur de la chaine ?

En suivant la procédure que j'ai décrite hier, pardi ! Déterminer le rapport du nombre d'atomes de carbone et d'hydrogène, l'exprimer comme un rapport d'entiers, réduire au plus petit dénominateur, et ensuite ne pas oublier qu'on peut très bien avoir un produit de départ qui contient n fois le nombre d'atomes déterminé. Par exemple, si l'énoncé était le suivant :
10 mmol de CO₂
20 mmol de H₂O (NB: 20, pas 40)
16 mmol de CO
Alors, on trouverait un rapport C/H qui est de 26/40 = 13/20. Donc la solution serait: C_13.nH_20.n
C'est à dire une chaine à 13 carbones avec 4 insaturations ou cycles, ou 26 carbones avec 8 insaturations ou cycles, etc...
Mais l'énoncé dit 40 mmol de H₂O, donc on obtient la formule : C_13.nH_40.n. Or cette formule est impossible car elle contient plus de H que les C n'en peuvent porter !

Je n'ai pas mis la formule avec C_nH_2n+2 parce que je ne sais pas s'il s'agit d'un alcane...

A priori, "un hydrocarbure" ça veut dire déjà un seul produit, pas un mélange. Et que ce produit n'est constitué que de C et H comme atomes. Avec une formule générale C_nH_2n+2-2i où n est le nombre de carbones et i le nombres d'insaturations ou de cycles.

[invite016ad8f1]

Alors, on trouverait un rapport C/H qui est de 26/40 = 13/20. Donc la solution serait: C_13.nH_20.n
C'est à dire une chaine à 13 carbones avec 4 insaturations ou cycles, ou 26 carbones avec 8 insaturations ou cycles, etc...

Oui, justement, comment savoir si on a 13 carbones avec 4 insaturations ou 26 carbones avec 8 insaturations ou... ?

[invite2d7144a7]

Bonjour,

Oui, justement, comment savoir si on a 13 carbones avec 4 insaturations ou 26 carbones avec 8 insaturations ou... ?

C'est indécidable sans autres données (masse molaire ou autre...).