Ce que dit une formule (symboles, indices, coefficient) et ce qu’elle ne dit pas ; nommer une molécule avec les préfixes et connaître les molécules usuelles ; lire les modèles moléculaires éclatés et compacts ; distinguer corps pur simple et corps pur composé ; écrire une formule sans erreur
À propos de cette page
Cinq problèmes corrigés pas à pas : la vanilline, quatre bouteilles de gaz de laboratoire, une boîte de modèles moléculaires, trois modèles posés sur une paillasse et cinq écritures à analyser, de No à NO₂.
5 problèmes, du plus simple au plus difficile. Écris tes réponses, puis « Vérifier ».
Résoudre un problème : la méthode
Je lis l’énoncé et je repère les formules, les noms et les modèles donnés.
Je traduis chaque nom ou modèle en formule : préfixes → indices, couleurs → symboles.
Je compte les atomes : indice pour une molécule, coefficient × indice pour plusieurs.
Je classe si on me le demande : corps pur simple, corps pur composé ou mélange.
Je vérifie l’écriture (majuscules, indices en bas, coefficient devant) et je conclus par une phrase.
Problème 1 · L’arôme de vanille★★★Facile
La vanilline, de formule C₈H₈O₃, est la molécule qui donne son goût à la vanille. On la trouve dans la gousse de vanille, et on la fabrique aussi pour parfumer les desserts.
1. Nombre d’atomes de carbone dans une molécule de vanilline :
L’indice 8 suit le symbole C : 8 atomes.
2. Nombre total d’atomes de la molécule :
atomes.
3. Nombre de sortes d’atomes :
C, H et O : 3 sortes.
4. La vanilline est donc un corps pur .
Trois sortes d’atomes : corps pur composé.
5. Nombre d’atomes d’oxygène dans 4 molécules de vanilline :
atomes d’oxygène.
Problème 2 · Quatre bouteilles de gaz★★★Facile
Au laboratoire, quatre bouteilles de gaz portent chacune un nom : dihydrogène, protoxyde d’azote, dioxyde de soufre, dichlore.
1. Formule du dihydrogène :
di- : 2 atomes d’hydrogène, H₂.
2. Formule du protoxyde d’azote :
Nom d’usage à connaître : N₂O, 2 atomes d’azote et 1 d’oxygène.
3. Formule du dioxyde de soufre :
di- devant oxyde : 2 O ; soufre sans préfixe : 1 S. SO₂.
4. Formule du dichlore :
di- : 2 atomes de chlore, Cl₂ (C majuscule, l minuscule).
5. Nombre de corps purs simples parmi ces quatre gaz :
H₂ et Cl₂ n’ont qu’une sorte d’atome : 2 corps purs simples ; N₂O et SO₂ sont composés.
Problème 3 · La boîte de modèles★★★Moyen
Une boîte de modèles moléculaires contient 14 boules blanches (H), 5 boules noires (C) et 8 boules rouges (O). On construit une seule sorte de molécule à la fois, en repartant de la boîte pleine.
1. Nombre maximal de molécules de méthane CH₄ :
Blanches : 14 ÷ 4 : 3, il reste 2 ; noires : . Les blanches limitent : 3 molécules.
2. Boules blanches restantes après ces molécules de méthane :
5. Pour construire 5 molécules de CO₂, il manque boules rouges.
Il en faut ; on en a 8 : il en manque 2.
Problème 4 · Trois modèles sur la paillasse★★★Moyen
Trois modèles éclatés sont posés sur la paillasse. A : une boule bleue reliée à trois boules vertes. B : quatre boules orange, qui représentent ici des atomes de phosphore (P), reliées chacune aux trois autres. C : une boule noire reliée à une boule rouge.
1. Formule du modèle A :
Bleu = azote, vert = chlore : 1 N et 3 Cl, NCl₃.
2. Nom du modèle A :
3 atomes de chlore (tri- devant chlorure), 1 atome d’azote : trichlorure d’azote.
3. Formule du modèle B :
Quatre atomes de phosphore : P₄, la molécule du phosphore blanc.
4. Le modèle B représente un corps pur .
Une seule sorte d’atome : simple, malgré ses quatre atomes.
5. Formule du modèle C :
Noir = carbone, rouge = oxygène : CO, le monoxyde de carbone.
Problème 5 · Cinq écritures à analyser★★★Difficile
Sur une copie, on lit cinq écritures : No, NO, 2 NO, N₂O₂ et NO₂.
1. L’écriture « No » ne désigne pas une molécule mais un atome : celui du .
Majuscule puis minuscule : un seul symbole, celui du nobélium.
2. Nombre de molécules représentées par 2 NO :
Le coefficient 2 compte les molécules : 2.
3. Nombre d’atomes d’oxygène dans 2 NO :
Chaque molécule NO a 1 atome d’oxygène : .
4. Nombre de molécules représentées par N₂O₂ :
Pas de coefficient : N₂O₂ désignerait 1 seule molécule de 4 atomes, et non deux molécules NO.
5. NO et NO₂ ont le même nombre d’atomes d’azote, mais NO₂ a atome(s) d’oxygène de plus.
2 − 1 = 1 atome d’oxygène de plus : ce sont deux espèces différentes.
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