Aurélie 21/10/08
 

 

Les solutions : pourcentage massique, molarité, normalité, dilution

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Acide chlorhydrique à 37 %.

Densité de HCl à 37% =1,19 ; masse molaire de HCl= 36,5g/mol

Calculer la molarité de cette solution.

Masse de 1 L de solution commerciale : 1,19 kg = 1190 g.

Masse d'acide chlorhydrique pur : m = 1190*0,37 = 440,3 g

Quantité de matière (mol) de HCl : n = m/M =440,3/36,5 = 12,1 mol dans 1 L de solution commerciale.


On dissout dans l'eau 187,6 g de sulfate de chrome Cr2 (SO4)3 et l'on ajuste la solution à un litre.

Quelle est la molarité de la solution ?

Masse molaire Cr2 (SO4)3 : M= 52*2+3*(32+4*16) =392 g/mol

Quantité de matière (mol) : n = m/M = 187,6 / 392 =0,479 mol dans 1 L.


Quelle est la normalité des solutions suivantes :

a. 0,2 mol/L en H2SO4.

L'acide sulfurique est un diacide: normalité = 2 * molarité = 2*0,2 = 0,4 N.

b. 0,3 mol/L en NaOH.

La soude est une monobase : normalité = molarité = 0,3 N.

c. 0,8 mol /L en H3PO4.

L'acide phosphorique est un triacide : normalité = 3 * molarité = 3*0,8 = 2,4 N.



Quelle est la concentration en ion H+ d'une solution aqueuse contenant 0,01 mol/Lde H2SO4

Quel est alors le pH de la solution ?

L'acide sulfurique est un diacide fort ( pratiquement entièrement ionisé en solution).

H2SO4 = 2H+ (aq) + SO42- (aq).

Donc 0,02 mol d'ion H+ (aq) dans 1 L.

pH = - log 0,02 = 1,7.


L'iode I2 peut être réduit en iodure I- .

Quelle est la normalité d'une solution à 0,1 mol/L en I2 ?

½ I2 +e- = I-.

L'équivalent est égal à 1 mole de charges électriques élémentaires : donc 0,1 N.


Exprimer en g/L la concentration d'une solution de H2SO4 à 0,25 M. Quelle est alors la normalité de cette solution ?

 Masse molaire H2SO4 : M= 2+32+4*16 = 98 g / mol.

puis 0,25*98 = 24,5 g/L.

L'acide sulfurique est un diacide : normalité = 2 * molarité =2*0,25 = 0,5 N.


Comment préparer vous un litre de solution 0,2 M en H2SO4 à partir d'une solution de 1 M en H2SO4 ?

Le facteur de dilution est égal à F = 1/0,2 = 5.

Prélever 1000/5 = 200 mL de solution concentrée ( pipette jaugée + pipeteur)

Placer dans une fiole jaugée de 1L contenant un peu d'eau distillée.

Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge.

Agiter pour rendre homogène.



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Donner le principe des moyens chimiques suivants :

Gravimétrie : ensemble de techniques de séparation de minéraux, basée sur la différence de densité de ces minéraux.

Concentrer des minerais; recyclage : séparation des matières plastiques de différentes densités.

Volumétrie : mesure du volumes ; connaissant de plus la concentration d'un réactif, on peut déterminer la concentration inconnue d'une solution.

Complexométrie : dissolution ou maintient en solution d'une substance peu soluble par formation d'un complexe.

Dosage d'ions métalliques en solution.

Absorption atomique : émission ou absorption de lumière par un atome libre : l'énergie varie lorsqu'un électron passe d'une orbite à une autre.

La spectrométrie d'absorption atomique permet le dosage de nombreux matériaux inorganiques (roches et minerais, métaux et alliages).

 


Quel volume d'acide sulfurique à 96% en masse faut il pour préparer 1 L d'une solution M/10.

Densité de H2SO4: d=1,84.

Un litre de solution a une masse de 1,84 kg = 1840 g et contient m = 0,96*1840 =1766 g d'acide sulfurique pur.

Masse molaire H2SO4: M= 98 g/mol

Concentration molaire ( molarité ) de la solution : C= 1766/98 =18 mol/L.

Facteur de dilution : 18/0,1 = 180.

Volume à prélever : 1000/180 = 5,6 mL.


Calculer en g/L la solubilité du sel suivant PbSO4.

Ks =1,6 10-6 à 25°C

PbSO4(s) = Pb2+(aq) + SO42-(aq). Ks = [Pb2+(aq)][SO42-(aq)] =[Pb2+(aq)]2.

[Pb2+(aq)] = (1,6 10-6)½ = 1,26 10-3 mol/L.

Molarité de la solution : 1,26 10-3 mol/L.

Masse molaire PbSO4 : M =207+32+4*16 =333 g/mol

Solubilité : 333*1,26 10-3 = 0,42 g/L.


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Versons quelque goutte d'une solution de soude dans trois tubes à essai contenant respectivement les solution suivants :

Chlorure de fer(III), sulfate de cuivre, sulfate d'aluminium

Qu observe t'on ?

Précipité rouille d'hydroxyde de fer (III) : Fe(OH)3.

Précipité bleu d'hydroxyde de cuivre (II) : Cu(OH)2.

Précipité blanc d'hydroxyde d'aluminium Al(OH)3 qui se dissout dans un excès de soude.


Calculer la concentration en ion H+ d'une solution aqueuse 0,2 M en H2SO4.

L'acide sulfurique est un diacide fort ( pratiquement entièrement ionisé en solution).

H2SO4 = 2H+ (aq) + SO42- (aq).

Donc 0,4 mol d'ion H+ (aq) dans 1 L.


Quelle masse de H3PO4 pur faut il pour préparer 4 L d'une solution aqueuse N/4 en H3PO4.

L'acide phosphorique est un triacide : normalité = 3 * molarité 

Molarité = 0,25 N / 3 = 8,33 10-2 mol/L

Soit : n = 4* 8,33 10-2 =0,333 mol dans 4 L.

Masse molaire acide phosphorique : M=3+31+4*16 = 98 g/mol.

Masse : m = n M =32,7 g.




Le titre hydrotimétrique est défini comme étant la somme des concentrations en ion calcium et du magnésium.

1 degré TH = 10-4 mol /L d'ion Ca2+ ou Mg2+ soit 4 mg/ L d'ion Ca2+ ou 2,4 mg/L d'ion Mg2+ .

Calculer la concentration en mg/L du magnésium ?

On donne concentration de Ca2+= 6,4 mg/L et TH=6,2.

Contribution de l'ion Ca2+ : 6,4/4 = 1,6 TH.

Contribution de l'ion Mg2+ : 6,2-1,6 = 4,6 TH ou encore 4,6*2,4 = 11 mg/L.


On veut préparer une courbe d'étalonnage pour le dosage des nitrates, on dispose d'une solution à 100 mg/L.

Quel volume de cette solution faut il prélever pour préparer 100 mL de solution pour les étalons suivants :

0,2 mg/L ; 0,4 mg/L ; 0,6mg /L ; 0,8mg / L; 1 mg/L.
étalon ( mg/L)
0,2
0,4
0,6
0,8
1
facteur de dilution
100/0,2 = 500
100/0,4 = 250
100/0,6 =167
100/0,8 = 125
100/1 = 100
volume à prélever (mL)
100/500 = 0,2
100/250 = 0,4
100/167 =0,6
100/125 =0,8
100/100 = 1

 

 

 



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