Exercices concentration – correction

(1)

Exercices concentration – correction

I. Concentrations effectives

Formule

Concentration en soluté apporté (mol.L^-

1)

Concentration effective en cations (mol.L^-1)

Concentration effective en anions (mol.L^-1)

MgSO4 0,035 0,035 0,035

CaCl2 0,52 0,52 0,104

NaOH 0,89 0,89 0,89

Na2CO3 0,27 0,54 0,27

HNO3 2,6 2,6 2,6

Explication pour MgSO4 : pour 1L de solution, le quantités de matières mises en jeu sont :

MgSO4 → Mg²⁺ + SO4^2-

x=0 0,035 0 0

x 0,035-x x x

xmax

0,035-xmax=0 d’où xmax=0,035

mol

xmax

d’où

nMg=xmax=0,035mol

xmax

d’où

nSO4=xmax=0,035mol

ordre 1 2 3

Explication pour CaCl2 : pour 1L de solution, les quantités de matières mises en jeu sont : CaCl2 → Ca²⁺ + 2 Cl^-

x=0 n 0 0

x n-x x 2x

xmax

n-xmax=0 d’où n=xmax=0,52mol

xmax

d’où nMg=xmax=0,52mol

2xmax=nCl=0,104 d’où xmax=0,52mol

Ordre 3 2 1

Explication pour Na2CO3 : pour 1L de solution, les quantités de matières mises en jeu sont :

Na2CO3 → 2 Na⁺ + CO32-

x=0 n 0 0

x n-x 2x x

xmax n-xmax=0 2xmax xmax=nCO3=0,27

(2)

d’où n=xmax=0,27mol

d’où

nNa=2xmax=0,54mol

d’où xmax=0,27mol

ordre 3 2 1

II. Mélange

Soit V les volumes mélanges.

Voici les tableaux d’avancement correspondant aux réactions de dissolution des composés mis en jeu dans le mélange :

NaCl → Na⁺ + Cl^-

x=0 n°NaCl=C.V=0,100.V 0 0

x 0,100.V-x x x

xmax

0,100.V-xmax=0 d’où xmax=0,100.V

xmax

d’où nNa=xmax=0,100

.V

xmax

d’où nCl=xmax=0,100.V

ordre 1 2 3

CaCl2 → Ca²⁺ + 2 Cl^- x=0 n°CaCl2=C’.V=0,300.

V 0 0

x 0,300.V-x x 2x

xmax

0,100.V-xmax=0 d’où xmax=0,300.V

xmax

d’où nNa=xmax=0,300

.V

2xmax

d’où nCl=xmax=0,600.V

ordre 1 2 3

Calculons les concentrations en ions de ces solutions :

 

⁰^,⁰⁵⁰ ^. ¹

2 . 100 ,

0 _

  ^   molL

V V V

Na n

tot

Na (d’après la première colonne du premier tableau)

 

² ⁰^,¹⁵⁰ ^. ¹

2 . 300 , 0

2 

  ^   molL

V V V

Ca n

tot

Ca (d’après la deuxième colonne du deuxième tableau)

 

⁰^,³⁵⁰ ^. ¹

2

. 600 , 0 . 100 ,

0 _

  ^    molL

V

V V

V Cl n

tot

Cl (d’après les troisièmes colonnes des deux

tableaux).

Remarque : 1 kg.m^-3 équivaut à 1 g.L^-1

(3)

III. Dissolution :

1. Masse de glucose :

glu glu

glu n M

m   or ⁿ^glu ^^C^^V d’où ^m^glu ^^C^^V^^M^glu

A.N. ^m^glu ^⁰^,²⁰^⁰^,⁵⁰⁰^¹⁸⁰^¹⁸^g IV. Dilution :

Volume de solution à prélever : 𝑛_{𝑝𝑟é𝑙𝑒𝑣é} = 𝑛_{𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒}

𝐶_{𝑚è𝑟𝑒}. 𝑣_{𝑝𝑟é𝑙𝑒𝑣é} = 𝐶_{𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒}. 𝑉_{𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒}

fille mère

fille

prélevé V

C v  C 

A.N. v_prélevé 250 12,5mL

0 , 10

10 00 ,

5  ¹ 

 ^

2. Matériel :

fiole jaugée de 250mL et pipette jaugée de 12,5mL ou à défaut burette graduée de 12,5mL V. Vin :

Masse d’éthanol dans 100L de vin :

eth eth

ethl V

m   

A.N. m_ethl 800129600g Masse d’éthanol dans 1,0L de vin :

g m_ethl 96

100 9600



3. Concentration molaire en éthanol :

vin eth

V Cn

avec

eth eth

eth M

n  m

D’où

vin eth

eth

V M C m

 

A.N. 2,0 . ¹

0 , 1 46

96  _

  molL

C

VI. Solution d'ammoniac :

Masse d’1L de solution : ρ = 950g.L^-1

Masse d’ammoniac présent dans 1,0L de solution :

solution

am m

m  

100

28 d’après les infos de l’étiquette (et la définition d’un pourcentage)

or m_solution V_solution

(4)

D’où m_am  V_solution 100

28

A.N. m_am 950 1,00 266g

100

28   



Concentration molaire de la solution d’ammoniac :

solution am

V C n

Or

am am

am M

n  m

d’où

solution am

am

V M C m

 

A.N. 15,6 . ¹

00 , 1 0 , 17

266 _

 

 molL

C

Remarque : on peut aussi utiliser une formule littérale plus complète qui regroupe les 3 réponses :

am solution

am

solution

solution am

am

M V

M V V

M C m



 

 



 

  100

28 100

28