Voici le corrigé détaillé du contrôle sur la combustion, l’énergie chimique et la structure des molécules organiques. Les calculs sont détaillés avec leurs unités et chaque question indique ses points. Vérifie en particulier l’ajustement des équations et les noms des molécules.
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La correction détaillée avec le barème : corrigé combustion
Correction de l’exercice 1 : Combustion du propane (6 points)1. C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O (1 pt).
2. M(C3H8) = 3 × 12,0 + 8 × 1,0 = 44,0 g/mol ; n = 11,0 ÷ 44,0 = 0,250 mol (1 pt).
3. n(CO2) = 3 × 0,250 = 0,750 mol ; M(CO2) = 44,0 g/mol ; m = 0,750 × 44,0 = 33,0 g (1,5 pt).
4. n(O2) = 5 × 0,250 = 1,25 mol ; V = 1,25 × 24,0 = 30,0 L (1,5 pt).
5. E = n × Emolaire = 0,250 × 2,2 × 103 = 5,5 × 102 kJ (1 pt).
1. C2H6O + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O (1 pt).
2. n = 1000 ÷ 46,0 = 21,7 mol ; E = 21,7 × 1,37 × 103 = 2,98 × 104 kJ, soit 29,8 MJ (1 pt).
3. n = 1000 ÷ 114,0 = 8,77 mol ; E = 8,77 × 5,07 × 103 = 4,45 × 104 kJ, soit 44,5 MJ (1 pt).
4. Éthanol : n(CO2) = 2 × 21,7 = 43,5 mol, m = 43,5 × 44,0 = 1,91 kg, soit 1,91 ÷ 29,8 = 6,42 × 10−2 kg/MJ. Octane : n(CO2) = 8 × 8,77 = 70,2 mol, m = 70,2 × 44,0 = 3,09 kg, soit 3,09 ÷ 44,5 = 6,94 × 10−2 kg/MJ (1,5 pt).
5. L’octane libère le plus d’énergie par kilogramme (44,5 MJ contre 29,8 MJ) ; l’éthanol émet un peu moins de CO2 par mégajoule (6,42 contre 6,94 × 10−2 kg/MJ) (0,5 pt).
1. La chaîne comporte 4 atomes de carbone et un groupe OH : la formule brute est C4H10O (1 pt).
2. Le groupe caractéristique est le groupe hydroxyle −OH, porté par un atome de carbone saturé ; la molécule appartient à la famille des alcools (1 pt).
3. Formule semi-développée : CH3−CH(OH)−CH2−CH3 ; nom : butan-2-ol (2 pts).
4. Isomère de position : CH3−CH2−CH2−CH2−OH, le butan-1-ol (1 pt).
5. Des isomères ont la même formule brute mais des formules développées différentes. Leurs propriétés physiques (températures de changement d’état, par exemple) et souvent chimiques diffèrent, car l’enchaînement des atomes est différent (1 pt).
1. A : combustible ; B : comburant (le dioxygène de l’air) ; C : énergie d’activation (chaleur, étincelle) (1 pt).
2. Le couvercle prive le feu de dioxygène (on supprime le comburant). L’eau projetée sur de l’huile chaude se vaporise brutalement et projette l’huile enflammée : cela aggrave l’incendie (1 pt).
3. Lorsque le dioxygène manque, la combustion forme du monoxyde de carbone CO, gaz toxique, inodore et incolore, qui se fixe sur l’hémoglobine à la place du dioxygène (1 pt).
Barème et conseils
| Exercice | Thème | Points |
|---|---|---|
| 1 | Combustion du propane | 6 |
| 2 | Comparaison de carburants | 5 |
| 3 | Formule topologique et isomères | 6 |
| 4 | Triangle du feu | 3 |
| Total | 20 |
Pour progresser, ajuste toujours l’équation d’une combustion dans l’ordre C, H, puis O, et utilise les coefficients pour relier les quantités de matière. Pour les molécules, compte les carbones, complète les hydrogènes à quatre liaisons par carbone et entraîne-toi à passer d’une écriture topologique à une formule semi-développée.