On appelle analyse centésimale élémentaire la détermination des pourcentages des éléments présents dans une substance.
Par différents procédés on fait réagir l'échantillon pour produire selon les cas des substances simples telles que $CO_2$, $CO$, $H_2O$, $NH_3$, $N_2$. On recueille ces substances et on détermine leurs nombres de moles ce qui permet de conclure sur le nombre de moles des éléments qui ne pouvaient provenir que de l'échantillon.
Pour effectuer l'analyse centésimale élémentaire d'un composé organique renfermant les éléments $C$, $H$ et $O$, on prélève un échantillon de $230\; mg$. On le chauffe en présence d'un excès d'oxyde de cuivre $CuO$. 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 $440\; mg$ de dioxyde de carbone et $270 \; mg$ d'eau. Trouver les pourcentages des trois éléments dans cette substance !
1. Nombre de moles de dioxyde de carbone= $n$ = $\frac{m}{M}$ $=$ $\frac{0,440}{44}$ $=$ $0,010$ Une mole $CO_2$ renferme une mole de carbone. Le carbone ne peut provenir que de l'échantillon: Masse de carbone dans l'échantillon = $m$ $=$ $n\cdot M$ $=$ $0,010\cdot 12$ $=$ $0,120\; g $ 2. Nombre de moles d'eau= $n=$ $\frac{m}{M}$ $=$ $\frac{0,270}{18}$ $=$ $0,015$ Une mole $H_2O$ renferme deux moles d'hydrogène. L'hydrogène ne peut provenir que de l'échantillon: Masse de l'hydrogène dans l'échantillon = $m$ $=$ $ n\cdot M$ $ = $ $2\cdot 0,015\cdot 1$ $ = $ $0,030\; g $ 3. Masse de l'oxygène = $0,230-0,120-0,030$ $=$ $0,080 \;g$ 4. Pourcentage du carbone = $\%_C$ $=$ $\frac{0,120\cdot 100}{0,23}$ $=$ $52,2$ Pourcentage de l'hydrogène = $\%_H$ $=$ $\frac{0,03\cdot 100}{0,23}$ $=$ $13,0$ Pourcentage de l'oxygène = $\%_O$ $=$ $\frac{0,08\cdot 100}{0,23}$ $=$ $34,8$