Physique

Corrigé Exercice 9 : Les hydrocarbures 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 9

1) Écrivons l'équation bilan de la combustion complète du composé $A$
 
$A$ est un hydrocarbure donc $A$ est de la forme $C_{x}H_{y}$
$$\left(x+\dfrac{y}{4}\right)O_{2}+C_{x}H_{y}\longrightarrow xCO_{2}+\dfrac{y}{2}H_{2}O$$
2) Déterminons le volume de $O_{2}$ réagi et de $CO_{2}$ formé.
 
Après refroidissement, on constate qu'il reste dans l'eudiomètre un mélange gazeux constitué de $40\;cm^{3}$ de dioxyde de carbone et $20\;cm^{3}$ de dioxygène.
 
Donc le volume de $O_{2}$ réagi est donné par $V_{O_{2}}=80\;cm^{3}-20\;cm^{3}=60\;cm^{3}$ et le volume de $CO_{2}$ formé reste égal à $40\;cm^{3}.$
 
3) Déterminons la formule brute du composé $A$
 
Soit $n$ le nombre de mols et $V$ le volume de gaz, alors $n=\dfrac{V}{V}_{m}$
 
Cherchons $x$
 
On a : $\ \dfrac{n(O_{2})}{x+\dfrac{y}{4}}=n(C_{x}H_{y})=\dfrac{n(CO_{2})}{x}$
 
Or, $\ n(C_{x}H_{y})=\dfrac{V_{C_{x}H_{y}}}{V_{m}}$
 
Donc, $\dfrac{n(CO_{2})}{x}=\dfrac{V_{C_{x}H_{y}}}{V_{m}}\ $ avec, $\ n(CO_{2})=\dfrac{V_{CO_{2}}}{V_{m}}$
 
Par suite,
 
$\begin{array}{rcl}\dfrac{V_{C_{x}H_{y}}}{V_{m}}=\dfrac{\dfrac{V_{CO_{2}}}{V_{m}}}{x}&\Rightarrow&\dfrac{V_{C_{x}H_{y}}}{V_{m}}=\dfrac{V_{CO_{2}}}{V_{m}\times x}\\ \\&\Rightarrow&V_{C_{x}H_{y}}=\dfrac{V_{CO_{2}}}{x}\\ \\&\Rightarrow&x=\dfrac{V_{Co_{2}}}{V_{C_{x}H_{y}}}\end{array}$
 
A.N : $x=\dfrac{40}{10}=4\ \Rightarrow\ \boxed{x=4}$
 
Cherchons $y$
 
On a :
 
$\begin{array}{rcl}\dfrac{n(O_{2})}{x+\dfrac{y}{4}}=\dfrac{n(CO_{2})}{x}&\Rightarrow&x\;n(O_{2})=\dfrac{4x+y}{4}\left[n(CO_{2})\right]\\ \\&\Rightarrow&\dfrac{x(V_{O_{2}})}{V_{m}}=\dfrac{4x+y}{4}\left(\dfrac{V_{CO_{2}}}{V_{m}}\right)\\ \\&\Rightarrow&\dfrac{x\;V_{O_{2}}}{V_{m}}=\dfrac{(4x+y)(V_{CO_{2}})}{4 V_{m}}\\ \\&\Rightarrow&60x=\dfrac{(4x+y)40}{4}\\ \\&\Rightarrow&240x=40(4x+y)\end{array}$
 
Or, $x=4$ donc $960=640+40y\ \Rightarrow\ y=\dfrac{960-640}{40}$
 
D'où, $\boxed{y=8}$
 
La formule brute de $A$ est donc : $\boxed{C_{4}H_{8}}$

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

Corrigé Exercice 8 : Les hydrocarbures 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 8

On a $C_{12}H_{26}$
 
Posons :
 
$\begin{array}{rcl} n=12&\Rightarrow&2n=24\\&\Rightarrow&2n+2=26\end{array}$
 
Alors, cet hydrocarbure peut s'écrire sous la forme $C_{n}H_{2n+2}$ donc il appartient à la famille des alcanes.
 
Calculons masse minimale de dioxygène qu'il faut prévoir pour brûler les $600$ tonnes de kérosène.
 
Équation bilan de la réaction : $C_{12}H_{26}\ +\ \dfrac{37}{2}O_{2}\ \longrightarrow\ 12CO_{2}\ +\ 13H_{2}O$
 
Pour une combustion complète du kérosène, on a :
 
$\begin{array}{rcl} \dfrac{n_{C_{12}H_{26}}}{1}=\dfrac{n_{O_{2}}}{\dfrac{37}{2}}&\Rightarrow&37n_{C_{12}H_{26}}=2n_{O_{2}}\times 1\ \text{ or }\ n_{C_{12}H_{26}}=\dfrac{m_{C_{12}H_{26}}}{M_{C_{12}H_{26}}}\\ \\&\Rightarrow&37\times\dfrac{m_{C_{12}H_{26}}}{M_{C_{12}H_{26}}}=2\times\dfrac{m_{O_{2}}}{M_{O_{2}}}\\ \\&\Rightarrow&m_{O_{2}}=\dfrac{37\times M_{O_{2}}\times m_{C_{12}H_{26}}}{2\times M_{C_{12}H_{26}}}\end{array}$
 
avec $M_{C_{12}H_{26}}=12\times 12+26\times 1=170\;g/mol\ $ et $\ M_{O_{2}}=2\times 16\;mol/l$
 
A.N : $m_{O_{2}}=\dfrac{37\times 32\times 600\;10^{6}}{2\times 170}=2089411.765$
 
Donc, $\boxed{m_{O_{2}}=2.089\;tonnes}$

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

Corrigé Exercice 7 : Les hydrocarbures 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 7

1) Écrivons l'équation bilan de la combustion complète du butane
$$C_{4}H_{10}\ +\ \dfrac{13}{2}O_{2}\ \longrightarrow\ 4CO_{2}\ +\ 5H_{2}O$$
2) Trouvons le volume de dioxygène, mesuré dans les conditions normales, nécessaire pour la combustion complète.
 
Soit l'équation bilan $C_{4}H_{10}\ +\ \dfrac{13}{2}O_{2}\ \longrightarrow\ 4CO_{2}\ +\ 5H_{2}O$ alors, dans les conditions stœchiométriques on a :
 
$\begin{array}{rcl}\dfrac{n_{C_{4}H_{10}}}{1}=\dfrac{n_{O_{2}}}{\dfrac{13}{2}}&\Rightarrow&13n_{C_{4}H_{10}}=2n_{O_{2}}\times 1\ \text{ or }\ n_{C_{4}H_{10}}=\dfrac{m_{C_{4}H_{10}}}{M_{C_{4}H_{10}}}\\ \\&\Rightarrow&13\times\dfrac{m_{C_{4}H_{10}}}{M_{C_{4}H_{10}}}=2n_{O_{2}}\ \text{ or }\ n_{O_{2}}=\dfrac{V_{O_{2}}}{V_{M_{O_{2}}}}\ (CNTP)\\ \\&\Rightarrow&13\times\dfrac{m_{C_{4}H_{10}}}{M_{C_{4}H_{10}}}=\dfrac{2V_{O_{2}}}{V_{M_{O_{2}}}} \\ \\&\Rightarrow&V_{O_{2}}=\dfrac{13\times V_{M_{O_{2}}}\times m_{C_{4}H_{10}}}{2\times M_{C_{4}H_{10}}}\end{array}$
 
avec $M_{C_{4}H_{10}}=58\;g/mol\ $ et $\ V_{M_{O_{2}}}=22.4\;mol/l$ 
 
A.N : $V_{O_{2}}=\dfrac{13\times 22.4\times 13\;10^{3}}{2\times 58}=32634.482$
 
Donc, $\boxed{V_{O_{2}}=32634.5\;l}$
 
Déduisons en le volume d'air nécessaire.
 
Dans la composition de l'air on a $21\%$ de $O_{2}$.
 
Donc, $\dfrac{V_{O_{2}}}{V_{air}}\times 100=21\ \Rightarrow\ V_{air}=\dfrac{V_{O_{2}}\times 100}{21}$
 
A.N : $V_{air}=\dfrac{32634.5\times 100}{21}=155402.4$
 
D'où, $\boxed{V_{air}=155402.4\;l}$

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

Corrigé Exercice 6 : Les hydrocarbures 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 6

Soit l'équation bilan suivante :
$$C_{n}H_{2n+2}\ +\ \left(\dfrac{3n+1}{2}\right)O_{2}\ \longrightarrow\ nCO_{2}\ +\ (n+1)H_{2}O$$
Trouvons la formule brute
 
On a :
 
$\begin{array}{rcl} \dfrac{n_{C_{n}H_{2n+2}}}{1}=\dfrac{n_{CO_{2}}}{n}&\Rightarrow&n\times n_{C_{n}H_{2n+2}}=n_{CO_{2}}\times 1\ \text{ or }\ n_{gaz}=\dfrac{V_{gaz}}{V_{M_{gaz}}}\\ \\&\Rightarrow&\dfrac{nV_{C_{n}H_{2n+2}}}{V_{M_{C_{2}H_{2n+2}}}}=\dfrac{V_{CO_{2}}}{V_{M_{CO_{2}}}} \\ \\&\Rightarrow&nV_{C_{n}H_{2n+2}}=V_{CO_{2}}\\ \\&\Rightarrow&n=\dfrac{V_{C_{n}H_{2n+2}}}{V_{CO_{2}}}\end{array}$
 
A.N : $n=\dfrac{68}{17}=4$
 
D'où, la formule brute de cet alcane est : $C_{4}H_{10}$

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

Corrigé Exercice 5 : Les hydrocarbures 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 5

1) Trouvons la formule chimique de cet hydrocarbure
 
Soit $C_{x}H_{8}$ dont $M=80\;g/mol$
 
On a :
 
$\begin{array}{rcl} M_{C_{x}H_{8}}=12\times x+8\times 1=80&\Rightarrow&12x=80-8=72\\ \\&\Rightarrow&x=\dfrac{72}{12}\\ \\&\Rightarrow&x=6\end{array}$
 
D'où, la formule chimique de cet hydrocarbure est : $C_{6}H_{8}$
 
2) Calculons le volume de dioxyde de carbone obtenu. 
 
Soit l'équation bilan suivante :
$$C_{6}H_{8}\ +\ 8O_{2}\ \longrightarrow\ 6CO_{2}\ +\ 4H_{2}O$$
On a :
 
$\begin{array}{rcl} \dfrac{n_{C_{6}H_{8}}}{1}=\dfrac{n_{CO_{2}}}{6}&\Rightarrow&6n_{C_{6}H_{8}}=n_{CO_{2}}\times 1\ \text{ or }\ n_{C_{6}H_{8}}=\dfrac{m_{C_{6}H_{8}}}{M_{C_{6}H_{8}}} \\ \\&\Rightarrow&6\times\dfrac{m_{C_{6}H_{8}}}{M_{C_{6}H_{8}}}=n_{CO_{2}}\ \text{ or }\ n_{CO_{2}}=\dfrac{V_{CO_{2}}}{V_{M_{CO_{2}}}}\ (CNTP)\\ \\&\Rightarrow&6\times\dfrac{m_{C_{6}H_{8}}}{M_{C_{6}H_{8}}}=\dfrac{V_{CO_{2}}}{V_{M_{CO_{2}}}}\\ \\&\Rightarrow&V_{CO_{2}}=\dfrac{6\times V_{M_{CO_{2}}}\times m_{C_{6}H_{8}}}{M_{C_{6}H_{8}}}\end{array}$
 
A.N : $V_{CO_{2}}=\dfrac{6\times 22.4\times 20.5}{82}=33.6$
 
Donc, $\boxed{V_{CO_{2}}=33.6\;l}$
 
3) Donnons la formule chimique d'un alcane dont la masse molaire est $72\;g/mol.$
 
La formule générale d'un alcane est $C_{2n}H_{2n+2}$
 
On a :
 
$\begin{array}{rcl} M_{C_{n}H_{2n+2}}=12n+2n+2=72\;g/mol&\Rightarrow&14n+2=72\\ \\&\Rightarrow&14n=70\\ \\&\Rightarrow&n=\dfrac{70}{14}=5\end{array}$
 
D'où, la formule chimique de cet hydrocarbure est : $C_{5}H_{12}$

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

Corrigé Exercice 4 : Les hydrocarbures 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 4

Donnons la formule chimique :
 
1) d'un alcane dont la molécule renferme 6 atomes de carbone.
 
Soit $C_{n}H_{2n+2}$ un alcane avec 6 atomes de carbone donc, $n=6.$
 
Par suite, $2n+2=2\times 6+2=14$
 
D'où, la formule chimique est : $C_{6}H_{14}$
 
2) d'un alcène dont la molécule renferme 8 atomes d'hydrogène.
 
La formule générale d'un alcène est $C_{n}H_{2n}$, or la molécule renferme $8$ atomes d'hydrogène donc $2n=8\ \Rightarrow\ n=\dfrac{8}{2}=4$
 
D'où, la formule chimique de cet alcène est : $C_{4}H_{8}$
 
3) d'un alcyne dont la molécule renferme $5$ atomes de carbone.
 
La formule générale d'un alcyne est $C_{n}H_{2n-2}$ or, la molécule renferme 5 atomes de carbone donc $n=5\ \Rightarrow\ 2n-2=2\times 5-2=8$
 
D'où, la formule chimique de cet alcyne est : $C_{5}H_{8}$

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

Corrigé Exercice 3 : Les hydrocarbures 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 3

$C_{2}H_{4}$ éthylène ; $C_{2}H_{2}$ acétylène et $C_{5}H_{12}$ pentane sont les seuls hydrocarbures parmi les corps suivants :
 
$C_{2}H_{4}$ éthylène ; $C_{2}H_{6}O$ alcool ; $C_{2}H_{2}$ acétylène ; $C_{6}H_{6}$ benzène ; $CS_{2}$ sulfure de carbone ; $C_{5}H_{12}$ pentane et $H_{2}S$ sulfure d'hydrogène.

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

Corrigé Exercice 2 : Les hydrocarbures 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 2

1) $C_{n}H_{2n+1}\ +\ \left(\dfrac{6n+1}{4}\right)O_{2}\longrightarrow\  nCO_{2}\ +\ \left(\dfrac{2n+1}{2}\right)H_{2}O$
 
2) $C_{n}H_{2n}\ +\ \left(\dfrac{3n}{2}\right)O_{2}\longrightarrow\  nCO_{2}\ +\ nH_{2}O$
 
3) $C_{n}H_{2n-2}\ +\ \left(\dfrac{3n-1}{2}\right)O_{2}\longrightarrow\ nCO_{2}\ +\ (n-1)H_{2}O$

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

Corrigé Activité : Les solutions 3e

Classe: 
Troisième

Activité

Fatou veut préparer $50\;mL$ d'une solution aqueuse de saccharose de concentration massique $C_{m}=90\;g\cdot L^{-1}$ par dissolution de saccharose (sucre du commerce) de formule $C_{12}H_{22}O_{11}$
 
1) Calculons la masse de saccharose que Fatou doit peser.
 
On a : $C_{m}=\dfrac{m}{v}$
 
D'où, $m=C_{m}\times v$
 
A.N : $m=90\times50\cdot10^{-3}=4.5$
 
Ainsi, $\boxed{m=4.5\;g}$
 
2) Elle dispose du matériel suivant : balance de précision, cuillère, coupelle, entonnoir, fiole jaugée de $50\,mL$, pissette, eau.
 
Décrivons alors le mode opératoire pour préparer cette solution.
 
Poser la coupelle sur la balance de précision. Puis à l'aide de la cuillère, prendre du saccharose et déposé dans la coupelle jusqu'à ce que la balance indique $4.5\,g$. Mettre le saccharose pesé dans la fiole jaugée de $50\,ml$ à l'aide de l'entonnoir. A l'aide de la pissette, remplir la fiole avec de l'eau jusqu'au trait de jauge.

 

Auteur: 
Aliou ndiaye

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