Série d'exercice : Généralité sur la chimie organique - 1L

Classe: 
Première
 

Exercice 1 

Mots croises
 

 
Horizontal 
 
5. Premier composé organique synthétisé 
 
9. Elle s'oppose à la synthèse
 
10. Élément dont sa présence est prouvée, dans un composé organique, par la formation de l'ammoniac lors d'une réaction chimique 
   
12. Son étude permet déterminer la nature des éléments présents dans un composé organique
 
13. Écriture simplifiée d'une formule développée
 
Vertical
 
1. Élément qui définit la chimie organique (ou élément présent dans tous les composés organiques 
 
2. Dans cette formule, les toutes liaisons sont représentées 
 
3. Elle renseigne sur le nombre d'atomes présents dans une molécule 
  
4. Ces isomères qui se distinguent par la position d'une liaison multiple 
  
6. Étude qui donne le nombre d'atomes présents dans une molécule organique
  
7. Élément dont sa présence est prouvée dans un composé organique par formation de l'eau lors d'une combustion   
 
8. Chimie de l'élément carbone   
 
11. Isomères qui diffèrent l'enchaînement des atomes de carbone        

Exercice 2

Choisir la bonne réponse 
 
1. La liaison covalente provient de :
 
a. la mise en commun de deux électrons célibataires par deux atomes ;
 
b. l'attraction électromagnétique des atomes
 
c. des effets électroniques dans les molécules
 
2. On définit les isomères chimiques comme :
 
a. des espèces chimiques de même formule brute mais qui diffèrent par leurs structures
 
b. des structures qui se ressemblent
 
c. des structures superposables avec leur image dans un miroir.
 
3. En chimie organique, les isomères, qui existent, sont :
 
a. deux types (isomère de constitution et stéréoisomère / spatiale)
 
b. trois types (squelette, position et fonction) ;
 
c. deux types (configuration et conformation)
 
4. L'analyse élémentaire quantitative d'une substance permet de déterminer : 
 
a. a masse molaire de cette substance ;
 
b. la nature des éléments qui constituent cette substance ;
 
c. le nombre de mole d'atomes de chaque élément contenu dans cette substance.
 
5. La somme des masses des éléments constitutifs d'un échantillon d'une substance est:
 
a. supérieure à la masse de l'échantillon analysé
 
b. inférieure à la masse de l'échantillon analysé
 
c. égale à la masse de l'échantillon analysé aux erreurs d'expérience près.
 
6. Pour déterminer la formule brute d'une substance il suffit de connaître:
 
a. les résultats de l'analyse élémentaire qualitative de la substance
 
b. les résultats de l'analyse élémentaire quantitative de la substance
 
c. la masse molaire et les résultats de l'analyse élémentaires qualitative et quantitative de lasubstance

Exercice 3

Compléter ce texte avec les mots ou groupe de mots suivants : oxydes de carbone ; organique ; biologique ; chimie ; minérale ; carbone ;combustibles ; chimie organique ; caractère minéral ; végétale ; animal ; carbures.
 
A l'origine, laétudiait les substances des êtres vivants appartenant au mondeou végétal. 
 
Elle s'opposait à la chimie(chimie inorganique) qui se consacrait aux substances extraites du monde minéral, c'est-à-dire provenant des roches, des eaux naturelles, de l'atmosphère.
 
Ce n'est qu'en 1828 Wöhler (chimiste allemand) réussit à créer l'urée substanceà partir d'un composé minéral
 
On comprit alors que la chimie organique obéissait aux mêmes règles que laminérale
 
Mais la distinction demeure en raison entre autres des propriétés particulières des composés organiques par rapport aux composés minéraux. 
 
Ainsi les composés organiques (pétroles, gaz naturel, alcool...) sont presque, ce qui est rarement le cas des composés minéraux
 
La chimie organique est la chimie des composés duCertains sont d'origine naturelle, animale ou kd'où l'appellation "organique" (s'oppose à la chimie minérale). 
 
Les médicaments, matières plastiques, fibres synthétiques, peintures, additifs alimentaires sont des produits de laobtenus par synthèse, c'est à dire par formation d'une molécule à partir de molécules plus simples.
 
En fait il faut en exclure le carbone, lesles carbonates, les cyanures lesqui ont tous un

Exercice 4

Lire attentivement ce texte avant de répondre aux questions :
 
En 1800, la chimie s'était fermement établie parmi les sciences ; au cours de la décennie suivante, les scientifiques se sont vivement intéressés à l'étude de la composition des substances et à la manière dont elles pouvaient être modifiées. 
 
Par suite de recherches, ils ont commencé à faire la distinction entre deux genres de composés : ceux qui étaient issus de sources végétales ou animales ont été appelés composés organiques, et ceux qui provenaient de constituants minéraux de la Terre ont été appelés « inorganiques ».
 
Les chimistes connaissaient l'existence de très nombreux composés organiques telles que les teintures, les savons, le vinaigre, le sucre, les parfums, les gommes et le caoutchouc, pour n' en mentionner que quelques-uns, mais ils n'arrivaient pas à expliquer comment tant décomposes pouvaient être faits à partir de quelques éléments seulement...()
 
Jusqu'alors, on n'avait jamais synthétisé un composé organique à partir de matières inorganiques ; par conséquent, de nombreux scientifiques croyaient que les composés organiques se formaient sous l'influence d'une « force vitale ». 
 
En 1828, Friedrich Wöhler a fait une découverte remarquable.
 
Il a essayé de fabriquer du cyanate d'ammonium au moyen d'une réaction de décomposition double, dans une solution de chlorure d'ammonium et de cyanate d'argent.
 
Or, ces deux composés étaient considérés comme étant « inorganiques ».
 
Cependant, au lieu d'obtenir du cyanate d'ammonium, il a produit des cristaux d'urée, un composé organique
 
Au cours des années qui ont suivi cette découverte et après que l'acide acétique et plusieurs autres composés organiques eurent été fabriqués à partir de matières inorganiques, la validité de la « force vitale » a été mise en doute. 
 
Avec le temps, de plus en plus de composés organiques ont été synthétisés à partir de matières inorganiques. 
 
Il est devenu évident qu'il n'était pas nécessaire que tous les composés organiques soient associés à des organismes vivants. 
 
Au milieu des années 1850, on a compris que le facteur commun à tous les composés organiques était le carbone. 
 
Maintenant, les chimistes disent simplement que les composés organiques sont ceux qui contiennent du carbone, sauf les oxydes de carbone, les carbonates,les carbures et les cyanures. 
 
Ces exceptions, en plus de toutes les autres substances connues,sont dites inorganiques. 
 
Trois à quatre millions de composés organiques sont connus tan disque seulement cinquante mille composés inorganiques sont connus 
 
1. Donner un titre à ce texte
 
2. Le texte fait allusion au premier composé organique fabriqué. 
 
Lequel ? 
 
Et quels sont les composés minéraux utilisés pour cette synthèse 
 
3. Citer les composés organiques et les composés minéraux
 
4. Quelle est la chimie qui s'opposait à la chimie organique ?
 
5. Définir la chimie organique                          

Exercice 5

Classer ces composés en composés minéraux ou organique
 
CH4 ;
 
CO2 ;
 
C2H6 ;
 
CO ;
 
CaCO3 ;
 
C2H4 ;
 
C3H6
 
C5H12 ;
 
HCN ;
 
CaCO3
 
C55H72N4O5Mg ;
 
CH4ON2 ;
 
CH3C1 ;
 
HNO3

Exercice 6

Les composés C2H4, C3H6, C4H8, C6H12, contiennent tous une même proportion de môles d'atomes de carbone et de môles d'atomes d'hydrogène (une môle d'atomes de carbone pour deux môles d'atomes d'hydrogène).
 
Quelle est la donnée qui permet de distinguer ces quatre composés ?
 
1. La masse atomique relative des éléments
 
2. La masse moléculaire relative du composé
 
3. La constante d'Avogadro
 
4. La masse de l'échantillon considéré

Exercice 7

L'acide acétique (présent notamment dans le vinaigre) a pour formule brute : C2H4O2
 
1. Quelle est la masse molaire moléculaire de l'acide acétique ?
 
2. Déterminer les pourcentages en masse de chaque élément présent dans ce composé.
 
On donne les masses molaires atomiques suivantes : 
 
M(C)=12.0gmol1 ;
 
M(H)=1.0gmol1 ;
 
M(O)=16.0gmol1

Exercice 8

La formule de la chlorophylle est C55H72N4O5Mg.
 
1. Calculer le pourcentage massique de magnésium contenu dans la chlorophylle.
 
2. Sachant que 0.5kg de feuilles contient environ 1g de chlorophylle, calculer la masse de magnésium absorbée lorsqu'on mange 100g de feuilles, sous forme de salade par exemple.
 
3. Quel est le nombre correspondant d'atomes de magnésium ?

Exercice 9

Un composé organique A est formé de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. 
 
La composition centésimale massique de ce composé est la suivante : 
 
C : 54.5% ;
 
H : 9.1% ;
 
O : 36.4%.
 
Sa densité de vapeur par rapport à l'air est d=3.03.
 
1. Calculer la masse molaire de ce composé
 
2. Déterminer sa formule brute
 
3. Le composé A brûle dans le dioxygène. 
 
Il se forme du dioxyde de carbone et de l'eau.
 
3.1. Écrire l'équation bilan de la réaction chimique
 
3.2. On fait brûler une masse m=3.4g de A. 
 
Calculer le volume de dioxygène nécessaire pour que la combustion soit complète.
 
Données : 
 
Vm=22.4Lmol1
 
M(H)=gmol1
 
M(C)=12gmol1
 
M(O)=16gmol1
 
ρair=1.293gL1

Exercice 10

L'analyse élémentaire d'un composé organique montre qu'il contient 84% de carbone et 16% d'hydrogène. 
 
Choisir, parmi les formules moléculaires suivantes, celle en accord avec cette composition.
 
1. C6H14O2
 
2. C6H10
 
3. CH4O
 
4. C14H22
 
5. C7H16

Exercice 11

1. Écrire les formules semi-développées des composés moléculaires suivants : C2H6 ; C2H4 ; CH4O ; C3H9N ; C2H4O2.
 
2. L'analyse quantique d'un composé A indique qu'il est formé en masse de 40% de carbone, de 6%  d'hydrogène et de 53% d'oxygène. 
 
Ces données suffisent-elle pour déterminer la formule A
 
Quelle est la formule brute la plus simple ?
 
3. La composition centésimale est, en masse, la suivante pour la saccharine :  45% de carbone ; 2.7% d'hydrogène ; 26.2% d'oxygène ; 7.7  d'azote ; 17.5% de soufre.
 
Sachant que la molécule comporte un seul atome de soufre, trouver la formule brute de la saccharine.

Exercice 12

Parmi les substances gazeuses dérivées du carbone, on en connait :
 
 une X, contenant 42.2% en masse de carbone, ainsi que de l'oxygène. 
 
La densité de ce composé X par rapport à l'air vaut 0.967 ;
 
 une Y, contenant 92.5% en masse de carbone, ainsi que de l'hydrogène. 
 
La densité de ce composé Y par rapport à l'air vaut 0.898
 
 une Z, contenant 81.8% 81, en masse de carbone, ainsi que de l'hydrogène. 
 
La densité de ce composé Z par rapport à l'air vaut 1.519.
 
1. Quelles sont les masses moléculaires relatives des composés X, Y et Z ?
 
2. Quelles sont les masses d'un litre de chacun des composés gazeux X, Y et Z pris dans les conditions normales de température et de pression (t=0C,p=1atm ou 101325Pa) ?
 
3. Déterminer les formules moléculaires des trois composés X, Y et Z.
 
Masses atomiques : MN=14gmol1 ; MO=16 ; gmol1 ; MAt=40gmol1

Exercice 13

1. Établir la relation qui permet de calculer la masse molaire d'un composé gazeux à partir de sa densité.
 
On rappelle que la densité d d'un gaz par rapport à l'air est égale à :
 
d=masse d'un volume de ce gazmasse d'un même volume d'air
 
Les masses sont déterminées dans les mêmes conditions de température et de pression.
 
2. Calculer la masse molaire d'un composé gazeux dont la densité est égale à 2.83.
 
La masse volumique de l'air est égale à 1.29gL1

Exercice 14

La combustion d'un échantillon de 0.084g d'un composé ne contenant que du carbone et de l'hydrogène a donné une augmentation de masse d'un flacon laveur à l'eau de chaux de 0.265g et du flacon laveur à l'acide sulfurique concentré de 0.106g.
 
1. Calculer la masse de carbone et la masse d'hydrogène contenues dans l'échantillon.
 
2. Calculer le pourcentage massique de chaque élément.

Exercice 15

On considère un composé organique (A) ne renfermant que du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène.
 
La combustion complète d'un échantillon de (A) de masse m égale à 0.373g a donné 0.886g d'un gaz qui trouble l'eau de chaux et .453g d'eau.
 
1. Calculer les masses de carbone, d'hydrogène et d'oxygène contenues dans l'échantillon.
 
2. Déterminer la formule brute de (A) sachant que sa masse molaire est égale à 74gmol1

Exercice 16

La composition en masse du camphre est : 
 
78.9% de carbone, 10.5% d'hydrogène et 10.5% d'oxygène.
 
Déterminer sa formule brute sachant que sa masse molaire est égale à 152;gmol1

Exercice 17 

La composition en masse d'un composé organique ne contenant que du carbone, de l'hydrogène, de l'azote et de l'oxygène a donné les résultats suivants :
 
40.6% de carbone ; 
 
8.47% d'hydrogène et 23.7% d'azote
 
Déterminer sa formule brute sachant que sa masse molaire est égale à 59gmol1

Exercice 18

Un composé organique contient du carbone, de l'hydrogène et, éventuellement, de l'oxygène.
 
Pour déterminer la formule moléculaire de ce composé, on a réalisé les deux expériences suivantes :
 
 la combustion complète de 0.74g du composé a fourni 1.76g de dioxyde de carbone et 0.9g d'eau ;
 
  la vaporisation de 0.111g de ce composé a fourni, à 21C , un volume de 35.6ml sous une pression de 102791Pa(ou 1.014atm).
 
1. Déterminer la composition centésimale de ce composé
 
2. Calculer sa masse molaire
 
3. Déterminer sa formule moléculaire
 
4. Écrire les formules moléculaires semi-développées de 5 isomères non cycliques

Exercice 19

Le glucose est un sucre contenant uniquement les éléments carbone, hydrogène et oxygène. 
 
Une analyse centésimale a permis de déterminer les pourcentages en masse suivants : %c=40.0 %H+6.7 %O
 
(%Creprésentelepourcentageenmassedelélémentcarbonedansleglucose).
 
Sachant que le glucose a une masse molaire moléculaire de 180.0gmol1, quelle est sa formule brute ?
 
On donne les masses molaires atomiques suivantes :M(C)=12.0gmol1 ; M(H)=1.0gmol1 ; M(O)=16.0gmol1

Exercice 20

Pour effectuer l'analyse centésimale élémentaire d'un composé organique de formule brute CxHyOz de masse molaire moléculaire M=46gmol1, on prélève un échantillon de 230mg.
 
On le chauffe en présence d'un excès d'oxyde de cuivre de formule CuO.
 
Dans ces conditions, on obtient du dioxyde de carbone, de l'eau et du cuivre métallique. 
 
Une fois la transformation chimique terminée, on a obtenu 44mg de dioxyde de carbone et 270mgd'eau.
 
1. Écrire l'équation de la réaction modélisant cette transformation chimique.
 
2. Quelle quantité de matière du composé organique contenait l'échantillon utilisé ?
 
3. Exprimer en fonction de x la quantité de matière de dioxyde de carbone et en fonction de y la quantité de matière d'eau produite au cours de la transformation chimique.
 
4. En déduire les valeurs de x, y et z ainsi que la formule brute du composé organique étudié.
 
5. Déterminer les pourcentages en masse de chaque élément présent dans ce composé.
 
On donne les masses molaires atomiques suivantes :
 
M(C)=12.0gmol1 ; M(H)=1.0gmol1 ; M(O)=16.0mol1

Exercice 21

Le chlorhydrate de kétamine est une molécule utilisée comme anesthésique général en médecine humaine et en médecine vétérinaire.
 
Sa formule brute peut s'écrire sous la forme CxHyC1zNtOe 
 
L'analyse quantitative du composé donne les pourcentages massiques suivants : %c=65.68  ;  %H=6.78  ;  %N=5.89  ;  %C1=14.91  ;  
 
1. En déduire la composition centésimale molaire de l'élément oxygène
 
2. Déterminer la formule brute du chlorhydrate de kétamine
 
On donne :

Masse molaire du chlorhydrate de kétamine : M=237.725gmol 

Exercice 22

La composition en masse d'un composé organique ne contenant que du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène a donné les résultats suivants :
 
52.17% de carbone ; 13.04% d'hydrogène et 34.79% d'oxygène.
 
La densité de la vapeur de ce composé par rapport à l'air est égale à 1.58.
 
1. Déterminer la masse molaire de ce composé.
 
2. En déduire sa formule brute

Exercice 23

L'analyse quantitative d'un hydrocarbure CxHy montre qu'il contient 
 
85.7% de carbone.
 
1. Calculer le rapport xy
 
2. En déduire la formule brute de cet hydrocarbure sachant que sa densité de vapeur par rapport à l'air est  d=1.93.
 
3. Écrire toutes les formules semi-développées possibles de cet hydrocarbure.

Exercice 24

La combustion complète de 10mL d'un hydrocarbure gazeux nécessite 50mL d'oxygène et fournit de l'eau et 3mL de dioxyde de carbone. Les volumes sont mesurés dans les mêmes conditions de température et de pression.
 
1. Déterminer la formule brute de cet hydrocarbure.
 
2. Écrire sa formule semi-développée.

Exercice 25

La combustion complète de 0.01mole d'un composé organique constitué de carbone, d'hydrogène et d'oxygène nécessite 1.08L de dioxygène et donne 1.32g de dioxyde de carbone et 0.72g d'eau.
 
Le volume molaire des gaz dans les conditions de l'expérience est égal à  24Lmol1.
 
1. Écrire l'équation chimique de la réaction de combustion.
 
2. Déterminer la formule brute de ce composé.
 
3. Écrire les formules semi-développées des isomères correspondant à cette formule brut.

Correction des exercices

Commentaires

Vraiment c'est très intéressant j'ai pu faire mes exercices et voir aussi la correction un grand merci à vous

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