Aurélie 10/02

chimie : densité, Qtés de matière, moles

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  1. Combien faut-il de grammes de solution de NaCl à 5% en masse pour obtenir 3,2 g de NaCl ?
  2. Calculer le volume d'acide sulfurique concentré, de densité 1,84 et à 98% H2SO4 en masse , contenant 40 g de H2SO4 pur ?
  3. Quelle est le molarité d'une solution contenant 16g de CH3OH dans 200mL de solution?
  4. Calculer la molarité de chacune des solutions suivantes:
    - 7,88g de HNO3 par litre de solution .
    - 26,5g de Na2CO3 par litre de solution ( donne CO2 par acidification). 

masse atomique molaire (g/mol) : H=1 ; O=16 ; N=14 ; S=32 ; Na=23 ; Cl= 35,5.

corrigé
si 5% en masse soit 5g NaCl pour 100 g (ou environ 100 mL) de solution

3,2*100/5 = 64 g de solution

densité 1,84 signifie : 1L de solution a une masse de 1,84 kg ou 1840 g

masse d'acide pur dans 1L : 0,98*1840 = 1803,2 g

40 g d'acide pur contenu dans 40*1000 /1803,2 = 22,2 mL

masse molaire CH3OH : 32 g/ mol

Qté de matière (mol) = masse (g) / masse molaire (g/mol) :16 / 32 = 0,5 mol dans 0,2L

concentration [CH3OH] : 0,5/0,2 = 2,5 mol/L

HNO3 : 63 g/mol

7,88/63 = 0,125 mol/L

Na2CO3 : 106 g/mol

26,5/106 = 0,25 mol/L  

Une opération nécessite 100mL de H2SO4 à 20% de densité 1,14 . Quel volume d'acide concentré, contenant 98% de H2SO4 en masse et de densité 1,84, faut-il prélever pour préparer les 100 mL d'acide nécessaire?  

corrigé
acide concentré, contenant 98% de H2SO4 ( 98g/mol) en masse et de densité 1,84:

1840*0,98 / 98 = 18,4 mol/L

100mL de H2SO4 à 20% de densité 1,14

1140*0,2/98 =2,32 mol /L ou 0,232 mol dans 100 mL

volume de solution concentrée à prélever :

0,232*1000/18,4 = 12,6 mL .

La préparation au phosphore au four électrique est représentée par l'équation suivante:

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 +10C = 6CaSiO3 +10CO +P4

Déterminer:

  1. Le nombre de moles de phosphore formé par mole de Ca3(PO4)2 utilisé.
  2. Le nombre de grammes de phosphore formé par mole de Ca3(PO4)2 utilisé.
  3. Le nombre de grammes de phosphore formé par gramme de Ca3(PO4)2 utilisé.
  4. Le nombre de moles de SiO2 et C nécessaire par mole de Ca3(PO4)2 utilisé.

masse atomique molaire (g/mol) P=31 ; Ca=40 ; O=16. 

corrigé
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 +10C = 6CaSiO3 +10CO +P4

nombre de moles de phosphore formé par mole de Ca3(PO4)2 utilisé : 0,5 mol

masse molaire du phosphore P4 : 31*4 = 124 g/mol

nombre de grammes de phosphore formé par mole de Ca3(PO4)2 utilisé : 0,5 * 124 = 62g .

masse molaire Ca3(PO4)2 : 3*40+2*(31+4*16))= 310 g/mol

nombre de grammes de phosphore formé par gramme de Ca3(PO4)2 utilisé :

62 / 310 = 0,2g.

nombre de moles de SiO2 et C nécessaire par mole de Ca3(PO4)2 utilisé :

3 moles de SiO2 et 5 moles de carbone. 

Pour préparer le carburant d'aviation d'indice d'octane 100 on ajoute 4 mL de tétraéthyle de plomb , (C2H5)4Pb, qui a pour densité 1,66 à 3,5 litres de carburant. Ce composé est préparé de la façon suivante:

4C2H5Cl +4NaPb =(C2H5)4Pb +4NaCl +3Pb

Combien faut-il de chlorure d'éthyle C2H5 Cl pour préaprer 4 mL de tétraéthyle de plomb?

masse atomique molaire (g/mol) : Pb=207 ; C=12 ; H=1; Cl=35,5.

corrigé
4C2H5Cl +4NaPb =(C2H5)4Pb +4NaCl +3Pb

tétraéthylplomb :

masse de 1L : 1,66 kg = 1660 g

masse de 4 mL : 4*1,66 = 6,64 g

masse molaire : 4*(12*2+5)+207=323 g/ mol

Qté de matière : 6,64/323 = 0,02 mol

donc 4*0,02= 0,08 mol C2H5Cl (masse molaire : 64,5 g/mol)

0,08*64,5 = 5,16 g.


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