Trouver la formule empirique d'un composé / Chimie exo

[Yiromun]

Bonsoir à tous,

J'ai un examen à passer cette semaine, et je m'entraine sur quelques exercices de chimie.

Cependant, j'ai passé un certain temps à essayer de savoir par où commencer, mais je n'y arrive pas. Je ne vous demande pas de me fournir la réponse. Mais, juste par où commencer, s'il vous plaît. Et je ferai le reste par moi-même pour mieux comprendre.

La combustion de 1,5173 g d’un composé organique comportant du Fe, C, H et O conduit à la formation de 2,838 g de CO2 et 0,8122 g d’eau. La teneur en fer est déterminée dans une seconde expérience dans laquelle 0,3355 g du composé produisent 0,0758 g de Fe2O3.
Quelle est la formule empirique du composé ?

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[petitmousse49]

Bonsoir
Tu peut commencer par écrire la formule brute de ton composé sous la forme :
Fe_xC_yH_zO_v où x, y, z, v, sont quatre nombres entiers positifs inconnus.
Ecris ensuite les équations des deux réactions chimiques évoquées en faisant intervenir ces inconnues. Puisque les masses molaires atomiques sont supposées connues, les différentes masses indiquées par l'énoncé vont te conduire à des relations entre ces quatre inconnues...
Je te laisse réfléchir.

[Yiromun]

Merci pour vos explications, j’ai suivi vos instructions et cela me donne ça :

CxHyOzFev —> CO2 + H2O

C —> CO2 : 12g/mol ——> 44 g/mol
x g —> 2,838 g
x = 0,774g

0,774 g —> x %
1,5173 g —> 100 %

=> 51,01%
________________

H2 —> H2O : 2,02 g/mol —> 18,02 g/mol
x g —> 0,8122 g
x = 0,09104 g

0,09104 g —-> x %
1,5173 g —> 100 %
=> 6%

__________________

Fe —> Fe2O3 : 55,845 g/mol —-> 159,69 g/mol
x g —> 0,0758 g
x = 0,0265 g

0,0265 g —> x %
0,0758 g —> 100 %

=> 34,96 %

Et pour déterminer l’oxygène comment est-ce que je dois faire ? Est-ce que je dois faire la différence : 100 - 51,01 - 6 - 34,96 ??
A vrai dire, je ne sais pas si ma démarche est juste. Mais, je l’espère..

[petitmousse49]

Attention à ne pas donner à x plusieurs significations différentes...
Il faut aussi tenir compte de la seconde réaction.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Yiromun]

D'accord, je prends note. Mais, sinon est-ce que la démarche est bonne ? Si ce n'est pas le cas, comment est-ce que je dois faire ? Quand vous dites qu'il faut tenir compte de la seconde réaction, c'est-à dire ?

[petitmousse49]

Relis bien l'énoncé :
La teneur en fer est déterminée dans une seconde expérience dans laquelle 0,3355 g du composé produisent 0,0758 g de Fe2O3.

[petitmousse49]

Je viens de prendre le temps de vérifier tes calculs. Je suis d'accord avec toi pour les pourcentages massiques de C et de H. Pas d'accord en revanche sur le pourcentage massique de Fe. La masse molaire de Fe2O3 vaut : (2x55,8+3x16) =159,6g/mol ; la masse d'éléments fer par mole de cet oxyde représente 111,6g/mol ; donc la masse d'éléments fer dans les 0,0758g d'oxyde de fer vaut... Je te laisse terminer.
Sinon, ta méthode est bonne : tu obtiens le pourcentage massique d'oxygène en écrivant que la somme des pourcentages massiques vaut 100%.
Attention aussi à arrondir les différents calculs de façon cohérente.

[Yiromun]

Ah oui, mercii je n'avais pas fait attention :

Donc, c'est Fe2 --> Fe2O3 : 111,69 g/mol ---> 159,69 g/mol
x g ---> 0,0758 g
x = 0,05302 g

0,0758 g --> 100 %
0,05302 --> v g

v = 69,95 %

Le problème c'est qu'en faisant la somme, cela dépasse les 100%, je suppose qu'il faut prendre en compte le 0,3355g. Mais, je ne sais pas comment l'utiliser.
La teneur en fer est déterminée dans une seconde expérience dans laquelle 0,3355 g du composé produisent 0,0758 g de Fe2O3.

Je dois dire que : CxHyOzFev (0,3355g) ---> 100%
Fe2O3 (0,0758g) ---> ? % = 23% ??
Je ne suis pas sure que ce soit juste..

[petitmousse49]

Je ne suis pas sure que ce soit juste..

A partir du moment où tu as obtenu correctement les pourcentages massique de H et de C, je ne vois pas trop pourquoi tu te trompes totalement pour le pourcentage de fer.
Je reprends le raisonnement en le détaillant et en évitant les flèches qui ne veulent pas dire grand-chose.. Je commence par calculer le pourcentage massique de fer dans Fe2O3 :
Il vaut : (2x55,8)/(2x55,8+3x16)=0,699 (69,9%)
La masse de fer présente dans les 0,0758g d'oxyde de fer est donc :
0,0758x0,699=0,053g
Cette masse de fer était présente avant réaction dans les 0,3355g de composé analysé. Le pourcentage massique de fer dans ce composé est donc :
0,053/0,3355=0,1580 soit 15,80%
Je te laisse continuer et obtenir la formule brute du composé étudié.

[Yiromun]

Mercii beaucoup, grâce à vous, j'ai su déterminer la formule empirique : C15H21O6Fe
Je vous souhaite une excellente fin de soirée !

[petitmousse49]

C'est bien cela : il s'agit sans doute du tri-(acétylacétonato)fer(III).