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comment trouver la formule générale d’un alcane ?

**Comment trouver la formule générale d’un alcane : explications clés en 5 étapes !**

Les alcanes sont des molécules d’hydrocarbures saturés, constitués uniquement de carbone et d’hydrogène, organisés en une chaîne ouverte. Mais comment déterminer leur *formule générale*, et pourquoi celle-ci varie-t-elle selon le nombre de carbones ? Suivez ce guide pas-à-pas pour maîtriser cette notion de base en chimie organique !

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### **1. Découverte des alcanes : définition et caractéristiques**
Les alcanes, ou paraffines, sont des composés organiques non cycliques et non substitués. Leur structure est totalement saturée (seulement des liaisons simples C-C et C-H). Leur nom provient des mots grecs *alké* (chaîne) et *ane* (sans doublets), ce qui rappelle leur structure linéaire.
Par exemple : **le méthane (CH₄)**, **l’éthane (C₂H₆)**, ou le **propane (C₃H₈)**.

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### **2. La formule générale : la clef pour tout comprendre**
La formule brute d’un alcane **linéaire non cyclique** suit **une règle mathématique simple** :
**CₙH₂ₙ₊₂**.

**Pourquoi ce rapport 2/1 +2 hydrogènes ?**
– Chaque atome de carbone forme 4 liaisons. Dans une chaîne ouverte :
– Les atomes **terminaux** (extrémités) lient 3 H et 1 C.
– Les carbones centraux lient 2 H et 2 C.
– Le calcul total donne **H = 2 × nombre de C + 2**, ce qui explique la formule.

**Exemple pratique** :
– **Pentane (n=5)** → H = (2×5) + 2 = **12 H** → Formule : **C₅H₁₂**.
– **Octane (n=8)** → H = **18**, formule **C₈H₁₈**.

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### **3. Attention aux exceptions : les alcanes cycliques**
Cette formule générale **s’applique uniquement aux alcanes linéaires non cycliques**. Si la chaîne forme un cycle (ex: cyclopropane), la formule change :
– **Formule des cycloalkanes** : **CₙH₂ₙ** (pas de +2 H).).
– **exemple** : le cyclobutane (C₄H₈) vs. le butane (C₄H₁₀).
Pour ne pas se tromper, vérifiez la structure de la molécule avant d’appliquer la formule !

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### **4. Étape par étape : Comment calculer la formule ?**
**Étape 1** : **Déterminez le nombre de carbones (n).**
– Si c’est un schéma : comptez les atomes de C dans la chaîne la plus longue.
– Si c’est via une masse molaire :
– Calculez **M mol = 12n + (2n+2)** (carbone = 12 g/mol, hydrogène = 1 g/mol).
– Exemple : Si M = 72 g/mol, alors **12n + 2n +2 = 72 → 14n =70 → n=5** → Formule : C₅H₁₂ (pentane).

**Étape 2** : Appliquez la formule générale **CₙH₂ₙ₊₂**.

**Étape 3** : Vérifiez les liaisons.
– Si la structure contient un cycle → utilisez **CₙH₂ₙ.**

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### **5. Exercices types et astuces**
**Question : Trouver la formule d’un alcane inconnu**
*Énoncé : Un échantillon a une molarité molaire de 58 g/mol. Quel est son nom et sa formule ?*
– Calculez **12n +2n +2 =58 → 14n =56 → n=4.**
– Formule : **C₄H₁₀** → **Butane.**

**Truc pour les isomères** :
Le premier alcane à présenter des *isomères structuraux* est le **butane** (n=4), dont l’isomère cyclique (cyclobutane) a une formule différente. Assurez-vous donc de l’organisation spatiale !

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### **6. Pourquoi cette formule est-elle importante ?**
La formule générale **CₙH₂ₙ₊₂** permet :
– De prévoir instantanément le nombre d’atomes sans schématiser.
– De différencier un alcane d’autres composés (comme les alkènes, avec **CₙH₂ₙ**, ou les cycloalkanes).
– De résoudre des problèmes à l’examen, comme calculer le nombre d’isomères selon la valeur de *n*.

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### **En résumé**
– **Formule générale linéaire** : *CₙH₂ₙ₊₂.*
– **Cas cyclique** : *CₙH₂ₙ.*
– **Exercice mémorable** : Un alcane contient 30 H → 2n +2 =30 ⇒ *n=14* → Formule C₁₄H₃₀.

En mémorisant ce mode, vous maîtriserez non seulement les bases de la nomenclature, mais aussi des questions complexes comme la combustion ou l’isomérie !
N’oubliez pas d’analyser toujours la structure en 3D de la molécule pour éviter les erreurs.

A la prochaine !
**Votre tour : Calculez la formule d’un alcane avec 7 C ! Réponse dans les commentaires ?**

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*Ce tutoriel s’adresse aux étudiants ou curieux passionnés de chimie organique. Les erreurs dans les calculs ou schématisations viennent souvent de la confusion entrechaînes linéaire/cyclique : partagez vos doutes en commentaire !*