Analyse chimique des réactions de combustion et détermination des formules moléculaires des composés organiques

VARIANTE 1

1. Lors de la combustion de 6,45 g d’un halogénoalcane gazeux, on a obtenu 4,48 L de CO₂ et 2,24 L de chlorure d’hydrogène. La densité de la substance inconnue est de 2,879 g/L. Déterminez la formule moléculaire de la substance.

2. La fraction massique d’hydrogène dans un alcane est de 0,1579. Trouvez la formule de l’alcane.

3. Lors de la combustion d’un composé organique de masse 1,78 g en excès d’oxygène, on a obtenu 0,28 g d’azote, 1,344 L (CNTP) de CO₂ et 1,26 g d’eau. Déterminez la formule moléculaire de la substance, sachant que cet échantillon contient 1,204•10²² molécules.

4. Quel volume d’une solution d’hydroxyde de sodium de concentration 0,25 mol/L est nécessaire pour neutraliser complètement les produits de la combustion du gaz naturel composé de 96 % de méthane, 1 % d’éthane, 1 % de propane et 2 % de sulfure d’hydrogène (en volume) ?

VARIANTE 2

1. Déterminez la formule moléculaire de la substance à partir des données suivantes : la combustion de 0,29 g de gaz a produit 0,448 L de dioxyde de carbone et 0,45 g d’eau. La densité relative du gaz combustible par rapport à l’air est de 2.

2. Trouvez la formule de l’hydrocarbure contenant 14,29 % d’hydrogène, et dont la densité relative par rapport à l’azote est de 2.

3. Le dioxyde de carbone obtenu lors de la combustion de 3,4 g d’hydrocarbure a été introduit dans un excès de solution d’hydroxyde de calcium, ce qui a donné 25 g de précipité. Déterminez la formule empirique de l’hydrocarbure.

4. Lors de la fusion d’un sel de sodium d’un acide organique monobasique avec de la soude, on a obtenu 11,2 L (CNTP) d’un composé organique gazeux ayant une densité de 1,965 g/L. Calculez la masse (en g) du sel ayant réagi et identifiez le gaz dégagé.

VARIANTE 3

1. La densité relative des vapeurs d’un hydrocarbure par rapport à l’air est de 3,31, et la fraction massique d’hydrogène est de 12,5 %. Déterminez la formule moléculaire de l’hydrocarbure.

2. La fraction massique de chlore dans un monochloroalcane est de 55,04 %. Trouvez la formule du monochloroalcane.

3. Le dioxyde de carbone obtenu lors de la combustion de 3,4 g d’hydrocarbure a été introduit dans un excès de solution d’hydroxyde de calcium, ce qui a donné 25 g de précipité. Déterminez la formule empirique de l’hydrocarbure.

4. Quel volume d’une solution d’hydroxyde de sodium de concentration 0,25 mol/L est nécessaire pour neutraliser complètement les produits de la combustion du gaz naturel composé de 96 % de méthane, 1 % d’éthane, 1 % de propane et 2 % de sulfure d’hydrogène (en volume) ?

VARIANTE 4

1. Lors de la combustion d’un gaz ne contenant pas d’oxygène, on a obtenu 2,24 L de dioxyde de carbone, 1,8 g d’eau et 3,65 g de chlorure d’hydrogène. Déterminez la formule de la substance brûlée.

2. Les vapeurs d’un des monobromoalcanes sont 68,5 fois plus lourdes que l’hydrogène. Trouvez la formule du monobromoalcane.

3. Lors de la combustion d’un composé organique de masse 1,78 g en excès d’oxygène, on a obtenu 0,28 g d’azote, 1,344 L (CNTP) de CO₂ et 1,26 g d’eau. Déterminez la formule moléculaire de la substance, sachant que cet échantillon contient 1,204•10²² molécules.

4. Lors de la fusion d’un sel de sodium d’un acide organique monobasique avec de la soude, on a obtenu 11,2 L (CNTP) d’un composé organique gazeux ayant une densité de 1,965 g/L. Calculez la masse (en g) du sel ayant réagi et identifiez le gaz dégagé.

VARIANTE 5

1. Lors de la combustion de 13,2 g d’alcane, on a obtenu 20,16 L de dioxyde de carbone. Trouvez la formule de l’alcane.

2. On a brûlé 448 mL (CNTP) d’un hydrocarbure saturé et acyclique, et les produits de la réaction ont été introduits dans un excès d’eau de chaux, ce qui a donné 8 g de précipité. Quel hydrocarbure a été utilisé ?

3. La densité de l’hydrocarbure dans des conditions normales est de 1,964 g/L. La fraction massique de carbone est de 81,82 %. Déterminez la formule moléculaire de cet hydrocarbure.

4. À 60 L d’un mélange d’un hydrocarbure A et de chlore, dont 2/3 du volume est du chlore, on a appliqué un rayonnement UV. Déterminez la composition du composé organique obtenu et sa masse.

EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES

• Lors de la combustion de 12,4 g d’un composé organique inconnu, on a obtenu 9 L de CO₂ (CNTP) et 10,8 g d’eau. La densité relative de ses vapeurs par rapport à l’air est de 2,14. Déterminez sa formule moléculaire.

• Lors de la combustion de 7,4 g d’un composé organique inconnu, on a obtenu 6,72 L de CO₂ (CNTP) et 5,4 g d’eau. La densité relative de ses vapeurs par rapport au néon est de 3,7. Déterminez sa formule moléculaire.

• Lors de la combustion de 6,3 g d’un composé organique inconnu, on a obtenu 10,1 L de CO₂ (CNTP) et 8,1 g d’eau. La densité relative de ses vapeurs par rapport à l’hélium est de 10,5. Déterminez sa formule moléculaire.

• Lors de la combustion de 30 g d’un composé organique inconnu, on a obtenu 70,4 g de dioxyde de carbone, 18 g d’eau et 4,48 L d’azote (CNTP). La masse molaire relative de cette substance est de 75. Déterminez sa formule moléculaire.

• Lors de la combustion complète d’un hydrocarbure, on a obtenu 4,48 L de CO₂ et 3,6 g d’eau. La densité relative de la substance par rapport à l’hydrogène est de 14. Déterminez sa formule moléculaire.

• Lors de la combustion en excès d’oxygène d’un composé organique de masse 14,5 g, on a obtenu 44 g de CO₂ et 22,5 g d’eau. La densité relative de ses vapeurs par rapport à l’air est de 2. Déterminez sa formule moléculaire.

• Lors de la combustion en excès d’oxygène de 8,8 g d’un composé organique, on a obtenu 17,6 g de CO₂ et 7,2 g d’eau. La densité relative de ses vapeurs par rapport à l’hélium est de 11. Déterminez sa formule moléculaire.

• Lors de la combustion complète de 3,9 g d’un hydrocarbure, on a obtenu 13,2 g de CO₂ et 2,7 g d’eau. La densité de ses vapeurs est de 3,482 g/L. Déterminez sa formule moléculaire.

• Lors de la combustion en excès d’oxygène d’un composé de masse 13,8 g, on a obtenu 26,4 g de dioxyde de carbone et de l’eau. Déterminez sa formule empirique si sa densité relative par rapport à l’azote est de 1,643.

• Lors de la combustion de 5,8 g d’un composé gazeux, on a obtenu 8,96 L de CO₂ (CNTP) et 9,0 g d’eau. La densité relative de la substance initiale par rapport à l’hydrogène est de 29. Déterminez sa formule moléculaire.

• On a brûlé 7 g d’un hydrocarbure cyclique, ce qui a donné 22 g de CO₂ et 9 g d’eau. Déterminez la formule de la substance si la densité de ses vapeurs par rapport à l’oxygène est de 2,19.

• Lors de la combustion de 3,2 g d’un hydrocarbure, on a obtenu 8,8 g de CO₂. La densité relative de cette substance par rapport à l’hydrogène est de 8. Trouvez la formule de l’hydrocarbure.

• Lors de la combustion de 2,1 g d’un hydrocarbure, on a obtenu 6,6 g de dioxyde de carbone. La densité relative du composé organique par rapport à l’hydrogène est de 42. Déterminez la formule moléculaire de l’hydrocarbure.

• Lors de la combustion en excès d’oxygène de 6,2 g d’un composé gazeux, on a obtenu 2,24 L d’azote (CNTP), 9,0 g d’eau et 4,48 L de dioxyde de carbone (CNTP). La densité relative par rapport à l’hydrogène de la substance initiale est de 15,5. Déterminez la formule moléculaire de la substance.

• On a brûlé 448 mL (CNTP) d’un hydrocarbure saturé et acyclique, et les produits de la réaction ont été introduits dans un excès d’eau de chaux, ce qui a donné 8 g de précipité. Quel hydrocarbure a été utilisé ?

• Déterminez la formule d’un dichloroalcane contenant 31,86 % de carbone.

• Lors de la combustion d’un composé organique de masse 1,78 g en excès d’oxygène, on a obtenu 0,28 g d’azote, 1,344 L (CNTP) de CO₂ et 1,26 g d’eau. Déterminez la formule moléculaire de la substance, sachant que cet échantillon contient 1,204•10²² molécules.

• Le dioxyde de carbone obtenu lors de la combustion de 3,4 g d’hydrocarbure a été introduit dans un excès de solution d’hydroxyde de calcium, ce qui a donné 25 g de précipité. Déterminez la formule empirique de l’hydrocarbure.