Correction exercices « mole-révision » I.

(1)

Correction exercices « mole-révision »

I. Exercice n°1 :

Nom Formule M (g.mol^-1) m (g) n (mol)

Diazote N2 28,0 5,6 0,20

Dichlorométhane CH2Cl2 85,0 26 0,31

Chlorure

d’hydrogène HCl 36,5 5,6 0,15

Dioxyde d’azote NO2 46,0 14 0,31

II. Exercice n° 2

1. Quantité d’acide contenu dans ma=6,0g d’acide :

a a

a M

n  m A.N. n_a 1,0.10 ¹mol 60

0 ,

6  _



2. Volume d’acide correspondant :

En utilisant la définition de la masse volumique de l’acide

a a

a V

 m

 , on a :

a a a

V m

  A.N. V_a 5,7mL

05 , 1

10 0 ,

6  ³ 

 ^

III. Exercice n° 3

1. Calcul de la masse de cuivre :

mCu = nCu  MCu A.N. mCu = 0,4763,5 = 30 g Calcul de la masse de zinc :

mZn = mtot – mCu A.N. mZn = 50,0 – 30 = 20 g

2. Pourcentage massique en cuivre dans l’alliage : 100 60% 0

, 50

100 30  



tot Cu

m m

Pourcentage massique en zinc : 100 40%

0 , 50

100 20  



tot Zn

m m

3. Quantité de cuivre présent dans l’échantillon de laiton : nCu = 0,47mol Quantité de zinc présent dans l’échantillon de laiton :

Zn Zn

Zn M

n  m A.N.

mol n_Zn 0,31

4 , 65

20 



Le nombre total de quantité de matière présent dans l’échantillon est : ntot = nZn + nCu A.N. ntot = 0,47 + 0,31 = 0,78mol

(2)

Pourcentage molaire en cuivre dans l’alliage : 100 69% 78

, 0

54 ,

1000  



tot Cu

n n

Pourcentage molaire en zinc : 100 31%

78 , 0

31 ,

100 0  



tot Zn

n n

IV. Exercice 4 : Réaction chimique

Calcul de la quantité de matière d’ammoniac à synthétiser :

3 3 3

NH NH

NH M

n  m A.N. n_NH ⁴mol

6

10 9 , 17 5 10

3   

A partir d’un calcul de proportionnalité, on peut maintenant calculer les quantités de N2 et de H2

nécessaires :

mol

n_H ⁴

4

10 9 , 2 8

10 9 , 5 3

2    

 n_N ⁴mol

4

10 0 , 2 3

10 9 , 5 1

2    



1 N2 + 3 H2  2 NH3

Coefficients stoechiométriques : Proportions indiquées par la réaction (mol)

1 3 2

Quantités de

matières mise en jeu 3,0×10⁴mol 8,9×10⁴mol 5,9×10⁴mol

Masse molaire M

(g.mol^-1) 28 2 17

Masse de réactifs et

produits m (g) m_N 3,0 10⁴ 28 8,4 10⁵g

2      m_H 8,9 10⁴ 2 1,8 10⁵g

2      ₁₀⁶

Calculons les masses correspondant à ces quantités de matière :

2 2

2 H H

H n M

m   A.N. m_H 8,9 10⁴ 2 1,8 10⁵g

2      soit environ 180 kg

2 2

2 N N

N n M

m   A.N. m_N 3,0 10⁴ 28 8,4 10⁵g

2      soit environ 840 kg

(3)

Correction exercices « concentration-révision »

I. Dissolution :

1. Concentration de la solution de chlorure de cuivre :

solution CuCl

V

C n ² avec

2 2 2

CuCl CuCl

CuCl M

m  m d’où

solution CuCl

CuCl

V M C m

 

2 2

A.N.



63,5 2 35,5



0,250 ⁷^,³⁸ ¹⁰ ² ^. ¹ 48

,

2   _ _



  molL

C

2. Masse de saccharose : M n m  or nCV d’où mCVM

A.N. m0,200,50034234,2g 3. Masse de chlorure de sodium :

M n m  or nCV d’où mCVM

A.N. m0,100,50058,53,0g II. Dilution :

1.

a. Masse de sulfate de cuivre : M n m 

or nCV

d’où mCVM

A.N. m0,200,050249,52,5g b. Dilution :

Solution mère Solution fille

C = 1,0×10^-1 mol.L^-1 vp = ?

C’ = 5,0×10^-3 mol.L^-1 V’ = 100mL

La quantité de soluté prélevé est égale à la quantité de soluté présente dans la solution fille : nprél = nfille

C . vp = C’ . V’

C V v_p C' '

 A.N. v_p 5,0mL

10 0 , 1

100 10

0 , 5

1

3 



  ^ _

2. Volume de solution à prélever :

Solution mère Solution fille

C0 = 10,0 mol.L^-1 vp = ?

C = 5,00×10^-1 mol.L^-1 V = 250mL

La quantité de soluté prélevé est égale à la quantité de soluté présente dans la solution fille : nprél = nfille

C0 . vp = C . V

(4)

C0

V

v_p C A.N. v_p 12,5mL

0 , 10

250 10

00 ,

5  ¹ 

 ^

facteur de dilution :

prélevé fille fille

mère

v V C

F C  A.N. F = 20 fois

III. Quantité de cuivre

Il faut transformer les concentrations molaires C en concentrations massiques t La relation entre t et C est établie de façon suivante :

soluté solution

soluté soluté

solution soluté

soluté C M

V M t n

donc M

n m

V or

t m   







 et donc

L g soit

L g

t_Cu 5.10^⁶.63,53,175.10^⁴ / 317,5 / ce qui est inférieur à 1mg/L IV. Solution d'ammoniac :

1. Masse d’1L de solution :

On demande ici la masse volumique de la solution ; elle est donnée dans l’énoncée : ρ = 950g.L^-1 2. 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 D’où m_am  V_solution

100 28

A.N. m_am 950 1,00 266g 100

28   



3. 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