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Ecrire une équation bilan (révision 2°) Concentration molaire-dissolution (révi

Ecrire une équation bilan (révision 2°) Concentration molaire-dissolution (révision 2°) Dissolution-dilution (révision 2°) Solutions électrolytiques Conductimétrie Réactions acide-base Oxydo-réduction Dosage Chimie organique Energies de réaction Etablir une équation chimique à partir d’un texte retour index ________________________________________________________________________________________ Ex 1 : C6H12O6(aq) + 6O2(g) = 6H2O(l) + 6CO2(g) Ex 2 : 4Fe(s) + 3O2(g) = 2Fe2O3(s) Ex 3 : 2Al(s) + Fe2O3(s) = Al2O3(s) + 2Fe(s) Ex 4 : C3H6O2(l) + C2H6O(l) = C5H10O2(l) + H2O H2SO n’est pas consommé. C’est un catalyseur. Il permet d’augmenter la vitesse de réaction sans intervenir dans le bilan global de la réaction. Ex 5 : 2NaN3(s) = 2Na(s) + 3N2(g) Ex 6 : N2H4 +O2 = 2H2O (g) + N2(g) Ex 7 : CuSFe2S3(s) + 4O2(g) = Cu(s) + 2Fe(s) + 4SO2(g) Ex 8 : 3MgO(s) + 2Al(s) = Al2O3(s) + 3Mg(s) Ex 9 : 2 C7H5N3O6(s) = 3 N2(g) + 5 H2O(g) + 7 CO(g) + 7 C(s) retour index Révision seconde : Concentration molaire – Dissolution retour index ________________________________________________________________________________________ Ex 1 : Une boîte d’aspirine 500 vitaminé est constituée de comprimés qui contiennent chacun 500mg d’aspirine(acide acétylsalicylique C9H8O4) et 200mg de vitamine C (C6H8O6) 1° Déterminer les masses molaires de l’aspirine et de la vitamine C (acide ascorbique C6H8O6). M(C9H8O4) = 9.12 + 8 + 4.16 = 180 g/mol M(C6H8O6) = 6.12 + 8 + 6.16 = 176 g/mol 2° On dissout 1 comprimé dans 1 verre d’eau. On obtient une solution de 200mL. Déterminer la concentration molaire en aspirine et en vitamine C dans la solution préparée. [C9H8O4] = n(C9H8O4)/V n(C9H8O4) = m(C9H8O4)/ M(C9H8O4) A.N. : n(C9H8O4) = 0,5/180 = 2,8.10-3 mol d’où [C9H8O4] = 2,8.10-3/0,2 = 1,4.10 -2 mol/L De même on trouve [C6H8O6] = 5,7.10 -3 mol/L __________________________________________________________________________________________________________ Ex 2 : Le vin est une solution dont le solvant est l’eau. Il renferme de nombreux solutés dont l’éthanol C2H6O. Un vin est tel que [C2H6O] = 2,1 mol/L a) Quelle masse d’éthanol trouve-t-on dans une bouteille de 75cl ? n(C2H6O) = [C2H6O].volume n(C2H6O) = 2,1.0,75 = 1,6 mol m(C2H6O) = n(C2H6O). MC2H6O) m(C2H6O) = 1,6.(2.12+6+16) = 1,6.46 = 74g b) Sachant que la densité de l’éthanol est de 0,8 calculer le volume d’éthanol présent dans une bouteille de 75cl. La densité de l’éthanol est de 0,8 donc 800g d ’éthanol représente un volume de 1L. donc 74g d’éthanol représente un volume de 74/800 = 0,092L c) Le pourcentage en volume dans un vin représente le degré d’alcool de ce vin. Déterminer le degré alcoolique de ce vin. Le pourcentage en volume dans un vin représente le degré d’alcool de ce vin. On a donc 0,092 L d’éthanol pour un volume total de 0,75 L soit un pourcentage en volume de (0,092/0,75) 100 =  12,3° __________________________________________________________________________________________________________ Ex 3 : Le vinaigre à 7° est une solution aqueuse contenant de l’acide éthanoïque(ou acide acétique) C2H4O2. L’appellation « vinaigre à 7° » signifie qu’une solution de 100mL contient 7 mL d’acide acétique (le reste étant essentiellement de l’eau). 1mL = 1cm3 a) Quelle masse de l’acide acétique trouve-t-on dans un litre de vinaigre sachant que la masse volumique de l’acide acétique est de 1,05 g/cm3 ? Dans un litre on trouve 70mL d’acide éthanoïque soit 70 fois1,05 = 73,5g b) Quelle quantité de matière trouve-t-on dans 1L de vinaigre ? n(C2H4O2) = m(C2H4O2)/M(C2H4O2) n(C2H4O2) = 73,5/60 n(C2H4O2) = 1,22 mol c) Déterminer la concentration molaire en acide acétique dans du vinaigre à 7°. [C2H4O2] = 1,22 mol/L retour index Concentration - Dissolution – Dilution retour index __________________________________________________________________________ Ex 1 : Le chlorure de sodium (sel de table) est un solide ionique, c'est à dire qu'il est constitué d'ions Na+ et Cl- . Il se trouve dissout dans l'eau de mer à raison de 26 g/L en moyenne. Sa limite de solubilité dans l'eau est de 6,15 mol/L, c'est à dire qu'à partir de cette concentration, il précipite. 1° Quelle quantité de matière représente 26g de sel ? En déduire la concentration molaire moyenne du sel dans l'eau de mer. n(NaCl) = mNaCl/MNaCl .nNaCl = 26/58,5 nNaCl = 0,44 mol [NaCl] = n(NaCl)/V ici V = 1L donc [NaCl] = 0,44 mol/L 2° Quelle masse de sel doit-on dissoudre pour obtenir 250 mL d'une solution aussi salée que l'eau de mer ? 250 mL représente un quart de litre on à donc 26/4 = 6,5 g de NaCl pour 250mL 3° On prélève 100mL d'eau de mer dans un récipient puis on ajoute 400mL d'eau douce. Qu'elle est la nouvelle concentration molaire ? En déduire la nouvelle concentration massique. La quantité de matière en sel est restée la même mais la concentration a diminuée puisque la solution a été diluée. Dans 100mL d’eau de mer on trouve 0,044 mole de NaCl soit nNaCl = 0,044mol [NaCl] = nNaCl/V [NaCl] = 0,044/0,5 [NaCl] = 0,088 mol/L Le rapport de dilution est de 5 : 0,44/5 = 0,088. On dit que la solution a été diluée 5 fois. 4° On cherche à dissoudre totalement 200g de sel dans un litre d'eau douce. Est-ce possible ? nNaCl = 200/58,5 = 3,4 d’où [NaCl] = 3,4 mol/L 3,4 mol/L < 6,15 mol/L Nous sommes en dessous de la limite de solubilité du sel dans l’eau. Il est donc possible de dissoudre 200g de sel par litre d’eau. ____________________________________________________________________________ Ex 2 :Une boisson au cola comporte l'équivalent de 20 morceaux de sucre par litre. Le sucre est un solide moléculaire : le saccharose de formule C12H22O11. Un paquet de 1kg de sucre contient 4 rangées de 14 morceaux de sucre sur 3 couches. 1° Déterminer le nombre de mole de saccharose dans un morceau de sucre. masse d’un morceau = 1000/(4.14.3) = 5,95g n(C12H22O11) = m(C12H22O11)/M(C12H22O11) n(C12H22O11) = 5,95/342 = 1,74.10-2 mol 2° Calculer la concentration massique du sucre dans la boisson C(C12H22O11) = 20.5,95 C(C12H22O11) = 120 g/L 3° Calculer la concentration molaire du sucre dans la boisson [C12H22O11] = n(C12H22O11)/V ici n(C12H22O11) =20.1,74.10-2 = 0,35 mol pour V = 1L [C12H22O11] = 20.1,74.10-2 = 0,35 mol/L 4° L'aspartame (C14H18O5N2) a un pouvoir sucrant environ 200 fois supérieur a celui du saccharose et est utilisé dans les boisson "light". Quelle concentration molaire en aspartame faut-il pour obtenir une boisson au cola aussi "sucrée" que la boisson normale ? Il y a 200 fois moins de molécules d’aspartame que de sucre [C14H18O5N2] = 0,35/200 = 1,7.10-3 mol/L Quelle masse d'aspartame a-t-il fallu dissoudre ? Pour 1 litre il faut n(C14H18O5N2) = 1,7.10-3 mol m(C14H18O5N2) = n(C14H18O5N2).M(C14H18O5N2) m(C14H18O5N2) = 0,50g 5° Un verre contenant 33cl de la boisson au cola sucrée "normale" est laissé au soleil. On observe l'évaporation d'environ 100mL d'eau. Quelle est la nouvelle concentration molaire en saccharose ? n(C12H22O11) = [C12H22O11].V n(C12H22O11) = 0,35.0,33 = 0,11 mole [C12H22O11] = 0,11/(0,33-0,1) = 0,50 mol/L La concentration a bien augmentée. Ex 3 : Un chimiste dispose d'une solution d'eau iodée à 2 mol/L. On lui demande de préparer 100mL d'une solution d'eau iodée à 0,5 mol/L 1° Que signifie de la verrerie jaugée ? Donner des exemples de verrerie jaugée. Verrerie jaugée = verrerie de précision utilisée pour les mesures de volume dans les préparation de solutions, les dilutions et les dosages Verrerie jaugée = burette graduée, pipette jaugée ou graduée, fiole jaugée Voir page d'introduction du site sur la verrerie : http://www.ac-versailles.fr/pedagogi/physique-chimie/ressources/site_verrerie/ Verrerie non jaugée : bécher, erlenmeyer, éprouvette graduée, ... 2° Calculer le rapport de dilution. R = Cm/Cf R = 2/0,5 = 4 3° Décrire le mode opératoire de la dilution utilisant du matériel jaugé. Schématiser la verrerie utilisée. (à savoir) La solution de départ, c’est à dire la solution la plus concentrée est la solution mère. La solution diluée, c’est à dire la solution à préparer (donc la moins concentrée) est la solution fille. Il faut utiliser une fiole jaugée de 100mL pour préparer les 100mL de solution fille. La difficulté est de calculer le volume Vm de solution mère que l’on doit diluer. Sachant que la quantité de matière de l’espèce dissoute reste inchangée on peut écrire nmère = nfille. Donc Cmère.Vmère = Cfille.Vfille ou encore Cm.Vm = Cf.Vf (formule importante à savoir) finalement Vm = CfVf/Cm dans le cas présent Vm = 0,5.0,1/2 = 0,1/4 = Vm/(rapport de dilution) = 0,025 L Comment rédiger la réponse à la question ?: On prélève 25 mL de la solution à 2 mol/L avec une pipette jaugée de 25 mL. On introduit ces 25 mL dans une fiole jaugée de 100mL. On complète d’eau distillée jusqu’au trait de jauge. On homogénéise. ____________________________________________________________________________ Ex 4 : 1° Calculer la concentration molaire de l'eau. Dans un litre d'eau on trouve 1kg d'eau n(H2O) = 55/18 = 56 mol [H2O] = 56/1 = 56 mol/L 2° En déduire le volume molaire de l'eau. Le comparer avec celui des gaz et expliquer. Comme son nom l’indique, le volume molaire de l’eau représente le volume occupé par une mole d’eau. 56 mol d’eau représente 1L donc une mol d’eau occupe 1/56 = 0,018L. Le volume molaire de l’eau est de uploads/Geographie/ chimie 4 .pdf