Exercice Chimie

Publié le 24 déc. 2010 il y a 13A par Anonyme - Fin › 28 déc. 2010 dans 13A
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Sujet du devoir

Le but de la minipulation mise en oeuvre est de déterminer la concentration d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ( Na+ + OH )

On souhaite , dans un premier temps préparer un volume V1 =10 L d'une solution aqueuse S1 d'acide chlorhydrique ( H+ + Cl) de concentration en soluté apporté C1 = 5,0 mol .L -1
1) Rappeler la définition de la concentration en soluté apporté d'une solution électrolytique.
2)Quel volume de chlore d'hydrogène gazeux HCL considéré comme parfait , a la pression atmosphérique P atm = 1,01* 10 puissance 5 Pa , a 25°C , faut-il dissoudre dans 10 L d'eau pour obtenir la solution S1 ?
On suppose que la dissolution se fait sans variation de volume de la solution.

3) Quel volume de S1 faut-il prélever pour préparer V2 = 1OO,O mL d'une solution S2 d'acide chlorhydrique ( H + + CL ) à la concentration C2 = 1,O mol L -1 ? Quelle verrerie doit-on utiliser pour cette opération ?

4) La molécule HCL est elle polaire? Pourquoi ?
5) On plonge un morceau de fer ( solide) de masse m=5,6 g dans le volume V2 de la solution S2 . Le fer réagit avec les ions H+ pour former des ions FE2+ et un gaz , le dihydrogène . On néglige la variation de volume de solution lors de cette transformation.

5 a) Ecrire l'equation de la réacction permettant de modéliser cette transformation chimique.

5b) Etablir le tableau d'avancement permettant d'étudier cette transformation . Quelle est le réactif limitant?

5 c) Calculer la concentration effective de chaque ion présent dans la solution à l'issue de la transformation chimique.
On souhaite à présent vérifier la concentration C en soluté apporté de la solution d'hydroxyde de sodium étudiée . Pour cela on mélange un volume V=10,0 mL de cette solution avec le volume V2 = 1OO,O mL de la solution obtenue à l'issue de la transformation chimique étudiée précédemment . Il se forme une masse m' = 0, 90 g d'un précipité verdâtre d'hydroxyde de fer : Fe (OH) 2 (s)

6) Ecrire l'équation de la réaction permettant de modéliser cette transformation .

7) Sachant que les ions OH- constituent le réactif limitant , établir le tableau descriptif de l'evolution du système. Exprimer la quantité de matière de précipité formé en fonction de C et V

8) Calculer d'une autre façon la quantité de matière de précipité formé ( en utilisant la masse de précipité formé )

9) En déduire la valeur de C .

Données :
M( Fe ) = 55, 8 g .mol -1 ;
M(O) =16,O g.mol-1 ;
M(H)=1,0 g.mol -1 ;
T( K) = t°(C) + 273
COnstante des gaz parfaits : R= 8,31 S.I
L'atome de chlore est plus électronégatif que l'atome d'hydrogène .



Où j'en suis dans mon devoir



Voila , je dois avouer que je n'ai pas très bien compris à cet exercice.

Je demande un peu d'aide s'il vous plait!

Je vous remercie d'avance... !!



3 commentaires pour ce devoir


Anonyme
Posté le 25 déc. 2010
1) La concentration C
est définie par

C= m/V

2)
PV(HCl) = n rT

n = C1V1 = 50 mol

donc
V(HCl) = (50 x 8,31 x 298)/(1,01 x 10^5)
V(HCl) =1,2259 m^3

3) lors de la dilution

C1 V'1 = C2V2
Avec V'1 volume de S1 à prélever

V'1= C2V2/C1= 1 x 100 /5 = 20 mL

4)
al molécule HCl est polaire car il une forte
différente d'électronégativité entre l'atome
de Cl et de H.

5)
Fe + 2H(+) --> Fe(2+) + H2

nombre de mole de Fe au départ :
n(Fe) = m(Fe)/M(Fe)= 5,6/55,8 = 0,1 mol

nombre de mole de H+ au départ :
n(H(+)) = C2V2 = 100 x 10^(-3) x 1 = 0,1 mol

le facteur limitant est H(+)
(coefficient 2 dans la réaction chimique)

continue.
Anonyme
Posté le 25 déc. 2010
Je vous remercie !
Je vous demande , à présent , de me dire est ce que je suis sur le bon chemin ou est ce que j'ai commis une erreur par la suite :

Pour la question 5c ) La concentration effective de chaque ion présent dans la solution à l'issue de la transformation chimique :
[ Fe 2+ ] = C , d'ou c= n/v ( 0,1 / 100,0 .10^-3 = 1)
Et [ H+] = 2C d'ou 2 mol .L-1

pour la question 6) L'équation est: Fe(0H)2 ===> Fe 2+ +2OH-

pour la question 7) A l'état initial : n (Fe 2+ )= 0,1 , a l'état intermédiaire : n-x et a l'état final : n- xmax .

a l'état initial : n( OH- )= O,O5 ( car n= m/M , du coup O,90 /17 = 0.05 ) .a l'état intermédiaire c'est n-2x , et a l'etat final c'est n-2x max .

Pour Fe( OH )2 c'est O , x , et X max .

Pour le reste , Je n'ai pas su :@ comment faire pour exprimez la quantité de matière de précipité formé en fonction de C et V , car le C n'est pas connu ! Même chose pour la 8 ! Il y' a quelque chose qui m'échappe , mais quoi ?? Merci de votre Aide !: )
Anonyme
Posté le 26 déc. 2010
Regarde bien mes indications
tu as fait quelques erreurs

Je te corrige :

5c)
raisonnons en moles

Fe + 2H(+) ---> Fe(2+) + H2
0,1 0,1 0 0 (départ)
0,1-x 0,1-2x x x (pendant)
0,05 0 0,05 0,05 (fin)

ce qui donne x = 0,05 mol (H+ réactif limitant)

donc [H+] = 0 mol/L
[Fe(2+)] = (0,05/0,1)=0,5 mol/L

6)7) Tu as inversé la réaction !

Fe(2+) + 2OH(-) ----> Fe(OH)2
C2 V2 CV 0 (départ)
C2V2-x CV-2x x (pendant)
C2V2-CV/2 0 CV/2 (fin)

donc n(Fe(0H)2) = CV/2

8)

n(Fe(OH)2)=0,9/89,89 = 0,01 mol
car M(Fe(OH)2 = 55,8 + 2 x 17 = 89,8 g/mol

9)
C = 2n(FE(OH)2)/V = 2 x 0,01/0,01 = 2 mol/L

voilà
Yétimou.

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