Idées clés
La chimie organique quantitative associe les formules générales des familles aux calculs de masse molaire et de combustion. La formule indique combien d’hydrogènes a une famille, et une équation équilibrée indique combien d’oxygène elle exige.
- Chaque liaison pi ou chaque cycle retire deux hydrogènes : alcanes CₙH₂ₙ₊₂, alcènes et cycloalcanes CₙH₂ₙ, alcynes CₙH₂ₙ₋₂ et alcools saturés CₙH₂ₙ₊₂O.
- La masse molaire est la somme des masses atomiques, et le pourcentage d’un élément est sa masse totale dans la formule divisée par la masse molaire.
- La combustion complète de CₓH_y exige x + y ÷ 4 mol de O₂ et donne x mol de CO₂ et y ÷ 2 mol de H₂O.
- Vérifiez une équation équilibrée en comptant chaque élément des deux côtés, et multipliez par 2 si un coefficient fractionnaire apparaît.
Équations clés
alkane CₙH₂ₙ₊₂alkene CₙH₂ₙalkyne CₙH₂ₙ₋₂CₓH_y + (x + y ÷ 4) O₂ → x CO₂ + (y ÷ 2) H₂O% C = 12.01 x ÷ M × 100
Exemple résolu
Butane, C₄H₁₀ : M = 4 × 12,01 + 10 × 1,008 = 58,12 g/mol, et la teneur en carbone est 48,04 ÷ 58,12 = 82,7 %. La combustion demande 4 + 10 ÷ 4 = 6,5 mol de O₂ par mole et donne 4 CO₂ et 5 H₂O. En doublant pour éviter la fraction : 2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O.
Erreurs fréquentes
- Oublier que l’oxygène de la molécule réduit le O₂ nécessaire à la combustion.
- Utiliser le nombre d’atomes et non leurs masses atomiques pour calculer un pourcentage massique.
- Laisser un coefficient demi-entier dans l’équation équilibrée finale.
Pratique
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