L'analyse élémentaire d'un composé organique donne, en masse

Exercice supplémentaire · niveau 3 (difficile) · chimie (première), chapitre 1 — La mole et la composition d'un système · De l'analyse à la structure

Énoncé

L'analyse élémentaire d'un composé organique donne, en masse : $40, 0 %$ de carbone, $6, 7 %$ d'hydrogène et $53, 3 %$ d'oxygène. Sa masse molaire, mesurée par ailleurs, vaut $180, 0 g / mol$ . Déterminer sa formule brute.

Corrigé

Étape 1 — raisonner sur $100$ g de composé, où les pourcentages deviennent des masses :

$n (C) = \frac{40 , 0}{12 , 0} = 3, 33; n (H) = \frac{6 , 7}{1 , 0} = 6, 7; n (O) = \frac{53 , 3}{16 , 0} = 3, 33 mol .$

Étape 2 — chercher le rapport le plus simple en divisant par la plus petite : $1 : 2 : 1$ . La formule empirique est donc $CH X_{2} O$ .

Étape 3 — utiliser la masse molaire : $M (CH X_{2} O) = 30, 0 g / mol$ , et $\frac{180 , 0}{30 , 0} = 6$ . La formule brute est $C X_{6} H X_{12} O X_{6}$ : c'est le glucose (ou l'un de ses isomères, que l'analyse élémentaire ne sait pas distinguer).

Contrôle : $\frac{6 \times 12 , 0}{180 , 0} = 40, 0 %$ de carbone $✓$ .

Piège : conclure à $CH X_{2} O$ sans utiliser $M$ — l'analyse élémentaire ne donne jamais que des rapports.

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