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Calculateur d'analyse par combustion (formule empirique)

En bref : calculateur d'analyse par combustion : à partir des masses d'un échantillon et du CO₂ et H₂O formés, trouvez les masses de C, H et O, les rapports molaires, la formule empirique et la formule moléculaire. Il est gratuit, fonctionne dans votre navigateur et ne nécessite aucun téléchargement.

Saisissez la masse d'échantillon et les masses de CO₂ et H₂O produites. Ajoutez N₂ ou le pourcentage massique d'autres éléments si vous les avez, et choisissez si le reste est de l'oxygène ou de l'azote. Le calculateur affiche la masse de chaque élément, les rapports molaires, un multiplicateur intelligent pour les rapports comme 1,33 ou 1,5, et la formule moléculaire si vous indiquez la masse molaire. Vous pouvez aussi saisir directement une composition centésimale.

Réponse rapide : masse de C = masse de CO₂ × 0,2729 ; masse de H = masse de H₂O × 0,1119 ; O par différence. 0,2000 g de glucose donnent 0,2931 g de CO₂ et 0,1200 g de H₂O, ce qui conduit à CH₂O et, avec M = 180,16 g/mol, à C₆H₁₂O₆.
Autres éléments issus d'analyses séparées (% massique de l'échantillon)

Principe de l'analyse par combustion

L'échantillon brûle dans un excès de dioxygène. Tout son carbone se retrouve dans le CO₂ et tout son hydrogène dans H₂O, qui sont piégés et pesés. L'oxygène du composé ne peut pas être mesuré ainsi puisque du O₂ a été ajouté : on l'obtient donc par différence.

  1. Masse de C = masse de CO₂ × 12,011/44,009 (0,2729 g de C par g de CO₂).
  2. Masse de H = masse de H₂O × 2,016/18,015 (0,1119 g de H par g de H₂O).
  3. Ajoutez N (à partir du N₂ recueilli ou d'une analyse séparée) et les éventuels autres éléments.
  4. Masse de O = masse d'échantillon − (C + H + autres éléments).
  5. Convertissez chaque masse en moles et divisez par la plus petite quantité de matière.
  6. Si un rapport se termine environ par ,5, ,33, ,25, ,2 ou ,17, multipliez tous les rapports par 2, 3, 4, 5 ou 6, puis arrondissez.
  7. Formule moléculaire = (formule empirique) × n, où n = masse molaire ÷ masse de la formule empirique.
Le rapport se termine environ par.5,33 ou ,67,25 ou ,75.2, .4, .6, .8,17 ou ,83
Multiplier par23456

Masses atomiques utilisées : C 12,011, H 1,008, N 14,007, O 15,999, S 32,06, Cl 35,45, Br 79,904, P 30,974, F 18,998.

Exemples résolus

Glucose

0,2000 g brûlent en donnant 0,2931 g de CO₂ et 0,1200 g de H₂O.

C = 0,0800 g, H = 0,0134 g, O = 0,2000 − 0,0934 = 0,1066 g. Moles : C 0,00666, H 0,0133, O 0,00666, rapport 1 : 2 : 1.

CH₂O ; avec M = 180,16, C₆H₁₂O₆

Vitamine C (multiplier par 3)

1,000 g donne 1,500 g de CO₂ et 0,409 g de H₂O.

C 0,4094 g, H 0,0458 g, O 0,5449 g. Moles 0,0341 : 0,0454 : 0,0341 = 1 : 1,33 : 1. Multiplier par 3.

C₃H₄O₃ ; avec M = 176,1, C₆H₈O₆

Urée, avec azote

0,3000 g donnent 0,2198 g de CO₂, 0,1800 g de H₂O et 0,1399 g de N₂.

C 0,0600 g, H 0,0201 g, N 0,1399 g, O par différence 0,0800 g. Rapport 1 : 4 : 2 : 1.

CH₄N₂O

Hydrocarbure (type concours)

0,4300 g d'un hydrocarbure donnent 1,3175 g de CO₂ et 0,6292 g de H₂O. M = 86,18 g/mol.

C 0,3596 g, H 0,0704 g (total 0,4300 g, donc pas de O). Rapport C : H = 1 : 2,33. Multiplier par 3.

C₃H₇, formule moléculaire C₆H₁₄ (hexane)

À partir de la composition centésimale

Un composé contient 54,5 % de C et 9,1 % de H, le reste étant O. M = 88 g/mol.

O = 36,4 %. Moles dans 100 g : C 4,54, H 9,03, O 2,28. Rapport 2 : 4 : 1.

C₂H₄O ; formule moléculaire C₄H₈O₂

Vérifier la présence d'oxygène

Si C + H correspondent à la masse d'échantillon, il n'y a pas d'oxygène. S'il manque de la masse, la différence est de l'oxygène (ou un autre élément non mesuré).

Choisissez « Rien » pour voir la part non attribuée.

Le bilan de masse indique si O est présent

Erreurs courantes

Vous avez trouvé votre formule ? Dessinez-en les structures possibles dans MolDraw, éditeur de structures chimiques gratuit en ligne, et vérifiez leur masse molaire.

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Questions fréquentes

Comment trouver la formule empirique à partir d'une analyse par combustion ?

Convertissez la masse de CO₂ en grammes de C (× 12,011/44,009) et la masse de H₂O en grammes de H (× 2,016/18,015). Obtenez O par différence. Convertissez chaque masse en moles, divisez par la plus petite valeur et multipliez si nécessaire pour obtenir des entiers.

Pourquoi l'oxygène est-il obtenu par différence ?

L'échantillon brûle dans un apport de dioxygène, donc les atomes O de CO₂ et H₂O proviennent en partie de ce O₂. En soustrayant de la masse d'échantillon les masses de C, H et des autres éléments, on obtient l'oxygène présent dans le composé.

Que faire si un rapport molaire vaut 1,5 ou 1,33 ?

Multipliez tous les rapports par le même petit entier : ×2 pour ,5, ×3 pour ,33 ou ,67, ×4 pour ,25 ou ,75, ×5 pour ,2, ×6 pour ,17. Un rapport 1 : 1,33 devient 3 : 4.

Comment obtenir la formule moléculaire ?

Divisez la masse molaire par la masse de la formule empirique pour obtenir n, un nombre entier. Multipliez chaque indice par n. CH₂O (30,03 g/mol) avec M = 180,16 g/mol donne n = 6 et C₆H₁₂O₆.

Comment mesure-t-on l'azote ?

Dans la méthode de Dumas, l'azote est recueilli sous forme de N₂ gazeux, dont la masse (ou le volume) donne la masse de N. Dans la méthode de Kjeldahl, N est converti en NH₃ puis titré, ce qui donne un pourcentage. Saisissez l'un ou l'autre ; le calculateur obtient ensuite O par différence.

Puis-je saisir une composition centésimale à la place ?

Oui. Passez en composition centésimale, tapez les pourcentages et laissez O vide pour le compléter par différence. Le calculateur traite les pourcentages comme des grammes dans un échantillon de 100 g.

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