Bonsoir .
Dans un premier temps, nous allons faire les deux premières questions.
Quelle est l'expression de la conductivité en fonction de G, et de k ?
Ensuite, il suffit de faire une application numérique.

Pour la question 3.
a) Que se passe t-il lorsqu'on mélange du HO- avec du Fe3+ ?
b) Découle de la question a.
c) Attention, à l'etat initial, au volume que tu vas mettre.
d) Formule de la concentration molaire en fonction de n et de V.
e) Sachant que tu connais la concentration de chaque espèce chimique C, et leur conductivité molaire ionique,
utilisez la formule reliant la conductivité, les concentrations et les conductivités molaires ioniques.

A vous de jouer

J'ai exactement le même exercice !
Je vais essayer de le faire aussi pour m'entrainer, mais comme toi j'aimerais bien une correction afin de vérifier mes résultats (ex. supplémentaire donc la prof ne pourra pas me corriger)

Merci d'avance à ceux qui nous répondrons : )

Bonsoir Dou

Avec les éléments que j'ai donné ci-dessus et ton cours, tu dois pouvoir arriver à le faire. Je te conseille de poster tes calculs pour que nous puissions voir où tu as juste, et où tu as faux, pour que nous puissions t'aider

Bonsoir Kekemushi,
Alors, il existe une relation entre G et k.
On a s = Gk avec s, Conductivité, k constante de cellule, G conductance.
Ici on a G1= 7.88mS donc 7.88 x 10 ^-3 S
Et k= 0.91 cm, il nous le faut en mètre, donc 0.91 x 10^-2 m

s1= G1k donc s1= 7.88 x 10^-3 x 0.91 x 10^-2 = 7.17 x 10^-5 S/m

Ensuite G2= 22.7mS

On convertit de même on a:
s2 = G2k = 22.7 x 10^-3 x 0.91 x 10^-2 2.07 x 10^-4 S/m

HO- et Fe 3+, je ne sais pas ce qui se passe.
C'est pas une réaction acido basique :s ?

Quelqu'un pour répondre SVP, ça m'entrainerait bien

Bon, je vais me faire aider dans d'autres forums, car j'ai horreur quand quelqu'un commence à répondre, et qu'il abandonne. Vous parlez d'un forum d'entraide!

Bonsoir, désolé de la lenteur de ma réponse, mais j'ai eu une dure journée en ville + train, enfin bref.
Regardons cela d'un peu plus près ...

La relation est G =   x k donc = G/k, attention !

Pour la question 3, ici, on ne parle pas du caractère acido-basique ni d'oxydoréduction.
On parle ici de précipitation, c'est à dire que lorsqu'on mélange des ions Fe3+ et des ions HO-, il se forme un précipité d'hydroxyde de fer III.
A l'aide de ceci, tu dois pouvoir écrire l'équation se produisant.

Ah ok, merci Kekemushi et désolé de mettre emporté.
Donc:

On aurait:
s1=G1/k = 7.88x10^-3 /0.91 x 10^-2 = 0.87 S/m
s2=G2/k = 22.7 x 10^-3 /0.91 x 10^-2 = 2.49 S/m
Est-ce ça?

Ensuite, pour l'équation, il se forme un précipité d'hydroxyde de fer III, merci.
Donc, on a Fe3+ + 3HO- --------> Fe(OH)3

Fe(Cl)3 ---> Fe 3+ + 3Cl-
NaOH ---> Na+ + HO-
Mais on nous dit chlorure de fer III donc normalement on a Fe(Cl)3 et l'hydroxyde de sodium donc NaOH, on devrait donc avoir normalement:

Donc Fe(Cl)3 + NAOH -----> FeHO (non équilibré) mais normalement c'est ça non?

Justement, non Les ions Na et Cl sont spectateurs ( comme dans beaucoup de réactions ) ce qui fait que seuls les ions Fe et HO- réagissent

On a donc : Fe3+ + 3HO- => Fe(OH)3

Pour les unités de tes conductances, c'est parfait, continue !

Au fait, ce n'est rien que tu te sois emporté ^^
Tu t'es excusé, et c'est ce qu'il fallait faire, tu es tout pardonné

Ok, merci
Dans environ 20 minutes, je posterai la suite, et tu me corrigera, merci

Tableau d'avancement:

Alors, on fait un tableau comme ceci:

                 Fe3+    +  3HO- -------> Fe(OH)3

état initial    4x10-4    2x10-3           0

en cours     4x10-4 - x  2x10-3 - 3x       x

état final  4x10-4 - xmax 2x10^-3 -3xmax   xmax

Alors, comment je trouve le bilan de matière à l'état initial?
Alors, on a C1= 2.0 x 10-2 mol/L Et V1= 20.0mL
Donc, on a n1 = C1V1 = 2.0x10-2 x 20x10-3 = 4x10^-4 mol
           n2 = C2V2 = 1,0.10-1 x 20x10-3 = 2x10-3 mol

Réactif limitant? Si Fe3+ réactif limitant: 4x10^-4 - x = 0  <---> x= 4x 10-4
Si, HO- réactif limitant, alors 2x10-3 - 3x = 0 <-----> 3x= 2x10-3 d'où x= 2x10-3/3 = 6.6 x10-4 mol

Le réactif limitant est donc Fe3+ . A l'état final, il reste donc 0mol de Fe3+ et 2x10-3 - 3( 4x10-4) = 8x10-4 mol et 4x10-4 mol de Fe(OH)3

Mais pourquoi, au début quand on calcule les quantités de matières, on fait pas n = C x V en choisissant V=20+20=40ml ? Pourtant, on les a mélangé, non?

d)  cHO- : c=n/V =6.6 x10-4 /40x10-3 = 1.65 x 10-2 mol/L
    cFe(OH)3 : c=n/V = 4x10^-4/40x10-3 = 0.01 mol/L

e) En déduire la conductivité du mélange:

Alors, on a _mélange = HO- [HO-] + [smd]lambda[/smd]Fe(OH)3 Là, j'ai un petit problème par contre.
Sinon, le reste est-il juste?

Re, désolé, j'ai eu quelques soucis du net, alors regardons cela ...

Mais pourquoi, au début quand on calcule les quantités de matières, on fait pas n = C x V en choisissant V=20+20=40ml ? Pourtant, on les a mélangé, non?

Tes calculs précédents sont bons, mais en fait, à l'état initial, c'est avant que la réaction ait eu lieu, autrement dit, avant que les réactifs ne soit mélangés !
C'est toujours toujours le même cas

Les concentrations finales calculées sont par contre excellentes, tu as bien mis le volume qu'il y a a la FIN de la réaction.

Attention, on te demande ici la concentration de l'ion Fer 3+ ( car ce sont les ions qui portent le courant, par le solide Fe(OH)3 !) ( mais en fait [Fe3+] = C(Fe(OH)3)

Avec la conductivité du mélange, on a :

= i [Xi]. ( formule littérale générale )
SAchant que dans ta sauce, tu as des ions Na+, Fe3+, HO- et Cl-, tu peux calculer la conductivité de la solution.

Na+ et Cl- étant des ions spectateurs : nf (Na+) = ni (HO-)
Attention avec Cl-, car d'après la formule d'équation, n(Cl-) = 3n(Fe3+) donc nf(Cl-) = 3ni(Fe3+)
Ensuite, tu fais C = n/v, et tu fais la somme des " produits des concentrations des ions par leur lambda "

Bonne chance !

Oula pas bien compris ^^

On a la conductivité du mélange qui est donnée par la formule suivante:
_mélange = Na⁺ x [Na⁺] + Fe³⁺ x [Fe³⁺] + HO^-x [HO^-] + Cl^-x [Cl^-]

Les concentrations finales, si j'ai bien compris, on s'en moque. Car, la conductivité du mélange se calcule qu'avec les concentrations initiales?

Donc, il nous faut calculer les concentrations à l'état initial.
nf (Na+) = ni (HO-)  Ca, je n'ai pas compris pourquoi la quantité de matière à l'état finale de Na+ est égale à la quantité de matière à l'état inital de HO-. pourquoi le fait qu'ils soient ions spectateurs engendre cela?

n(Cl-) = 3n(Fe3+) Là également j'ai pas saisi ^^ . Je sais par contre qu'on a nOH- = 3n Fe3+

Merci de ta réponse Kekemushi par avance

Attention, il faut les concentrations finales pour le calcul de puisque c'est la conductivité de la sauce où tout est mélangé et où tout à réagi.
On a donc bien l'égalité marquée avec les concentrations en ions finales.

Or, on a besoin des concentrations finales des ions Na+ et Cl- spectateurs. Ils n'ont pas réagi, donc nf(Na+) = ni(Na+) et nf(Cl-)=ni(Cl-).
Rappellons les formules de dissolutions :

NaOH => Na+ + OH- ce qui veut dire que ni(OH-)=ni(Na+) et avec ni(Na+)=nf(Na+), on a :
ni(OH-)= nf (Na+)
Avec C = n/v,  [Na+]f= nf(Na+)/Vf = ni(OH-)/Vf ...

Fe(Cl)3 => Fe3+ + 3Cl- ce qui veut dire que n(Fe3+) = ni(Cl-)/3 soit ni(Cl-)=3ni(Fe3+)
Et avec ni(Cl-)=nf(Cl-), on a nf(Cl-)=3ni(Fe3+)
Avec C = n/v, [Cl-] = nf(Cl-)/Vf = 3ni(Fe3+)/Vf.
Attention, je parle bien des quantités de matières INITIALES DE FE3+ ET DE CL-.

Ok, mais dans la formule littérale générale, c'est un peu bizarre, car c'est marqué [Xi], alors que c'est les concentrations finales. Alors, on aurait donc:
Alors, les ions Na+ et Cl- sont spectateurs, ils n'ont pas réagit, donc
Donc n_Cl^- = 3C1V1 = 2.0x10^-2 x 20x10^-3 = 4x10^-4 mol
   Et, n_Na⁺ =C2V2 =  1,0.10-1  x 20x10^-3 = 2x10^-3 mol
Donc, dans le mélange finale, on a [Na+] =  4x10^-4 / 40x10^-3 = 0.01 mol/L
                                 Et, [Cl-]= 2x10^-3 / 40x10^-3 = 0.05 mol/L

Pour les espèces ayant réagit maintenant: Fe3+ et HO- :
D'après le tableau d'avancement fait, on a [HO-] = 8x10^-4 / 40x10^-3 = 0.02 mol/L
Et, pour Fe3+, c'est le réactif limitant

5.01x10^-3
20.40x10^-3
19.9x10^-3
7.63x10^-3

Pardon, je n'avais même pas finit d'écrire, je reprends tout:
Ok, mais dans la formule littérale générale, c'est un peu bizarre, car c'est marqué [Xi], alors que c'est les concentrations finales. Alors, on aurait donc:
Alors, les ions Na+ et Cl- sont spectateurs, ils n'ont pas réagit, donc
Donc nCl- = 3(C1V1) =  3 x 2.0x10^-2 x 20x10^-3 = 1.2x10^-3 mol
   Et, nNa+ =C2V2 =  1,0.10-1  x 20x10^-3 = 2x10^-3 mol
Donc, dans le mélange finale, on a [Na+] =  4x10^-4 / 40x10^-3 = 0.01 mol/L
                                 Et, [Cl-]= 1.2x10^-3 / 40x10^-3 = 0.03 mol/L

Pour les espèces ayant réagit maintenant: Fe3+ et HO- :
D'après le tableau d'avancement fait, on a [HO-] = 8x10^-4 / 40x10^-3 = 0.02 mol/L
Et, pour Fe3+, c'est le réactif limitant donc c'est 0mol/L, c'est ça?

On a donc, la conductivité du mélange qui est égale à :

5.01x10^-3 x 0.01x10^3 + 0 + 19.9x10^-3 x 0.02x10^3 + 7.63x10^-3 x 0.03 x 10^3 = 6.8 S.m-1 ??
Pas sûr, je sais pas si j'ai fait des erreurs de calculs, peux tu me confirmer merci

Quelqu'un pour répondre? merci

Salut

En fait, le problème de cette formule c'est que le " i " désigne un ion en général ... Donc [Xi] c'est la concentration finale d'un ion quelquonque.

Les calculs des n sont bons, or, je ne vois pas pourquoi pour [Na+] tu remplaces 2x10^-3 par 4 x 10^-4. Attention, nf(Na+) = ni(Na+) = ni(OH-) = 2x10^-3 mol
Pour la conductivité, on a bien la somme des concentrations par leur lambda, (sauf celui du Fe3+ puisque Cx=0)
Pour ton calcul de la conductivité, reprends juste le début avec 5.01x10^-3x[Na+] avec la concentration réelle valant 2x10-^3/40x10^-3.

Le reste est tout à fait excellent, bravo !

Ok, merci, l'exercice est alors tout bonnement corrigé

Je vais quand même reprendre avec tout en latex, tout beau !
Calculons la conductivité finale du mélange.

Elle est donnée par la formule suivante:
_mélange = Na⁺ x [Na⁺] + Fe³⁺ x [Fe³⁺] + HO^- x [HO^-] + Cl^- x [Cl-]

Nous connaissons leurs conductivités molaires ioniques,en effet, on a d'après l'énoncé:
Na⁺ = 5.01 x 10^-3
Fe³⁺ = 20.40 x 10^-3
smb]lambda[/smb]HO^- = 19.9 x 10^-3
Cl^- = 7.63 x 10^-3

On a calculé leurs concentrations précédemment:
[Na+] =  2x10^-3 / 40x10^-3 = 0.05 mol.L^-1 = 50 mol.m^-3
[Fe3+] = 0 mol.L^-1
[HO-] = 8x10^-4 / 40x10^-3=  0.02 mol.L^-1 = 20mol.m^-3
[Cl-] =  1.2x10^-3 / 40x10^-3 = 0.03 mol.L^-1 = 30mol.m^-3

Maintenant, calculons la conductivité du mélange:
5.01 x 10^-3 x 50 +  20.40 x 10^-3 x 0 + 19.9 x 10^-3 x 20 + 7.63 x 10^-3 x 30 = 8.8 x 10^-1 S.m^-1

Voilà, j'espère n'avoir fait aucune erreur

Cet exercice étant corrigé, j'aimerais une correction d'un deuxième. Par contre, si possible, j'aimerais que vous puissiez conclure au résultats directement, ce qui constituera un bon entraînement pour le contrôle de Demain. Cependant, je ne vous demande pas de le faire à ma place, car je vais poster mes réponses. Merci à tous ce qui voudront répondre

On veut obtenir un volume V  =200mL d'une solution de chlorure de sodium , à partir du soluté solide, de concentration molaire en soluté apporté C =1,00. 10-3 mol . L-1

1/ Calculer la masse m  de soluté nécessaire à la préparation, indiquer clairement le protocole, ainsi que le matériel à utiliser (on utilise une balance au centigramme près).

2/ En justifiant votre réponse, quelle est la concentration molaire des ions présents ?

3/ On mesure la conductance  G de cette solution préparée en 1, en utilisant une cellule constituée de deux plaques métalliques rectangulaires  de largeur l = 2,90 cm immergées dans la solution d'une hauteur h = 5,00 cm et disposées parallèlement à une distance L = 5,00cm . On obtient G = 3,50 mS
a) Calculer la conductivité  σ exp   expérimentale de cette solution
b) Calculer la conductivité σ theo   théorique de cette solution .

4/ Calculer l'écart relatif   Δσ / σ  en % entre les deux valeurs  de σ  à l'aide de la formule  ci -dessous.  Quelles peuvent être les causes d'un tel écart ?
                      σ exp    -   σ theo
Δσ / σ    =         ______________________     x 100
                            σ theo
  
5 / On  prélève  un volume V = 20 mL  de solution S que l'on dilue pour obtenir un volume V1 = 500mL de solution S1
a/ Calculer le facteur de dilution F
b/ La concentration  C1 de la solution S1
c/ Les concentrations molaires des ions présents dans la nouvelle solution

  6/ Exprimer en valeur littérale (sans calcul) la conductivité σ1 de  S1 en fonction de la conductivité   σ   de la solution initiale.


Alors, voici mes réponses:
Question 1°
V=200mL et C=1.00 x 10^-3 mol/L
On a  n=m/M donc m=n x M . M=58.5 et n=CV= 2x10^-4 mol
D'où m= 2x10^-4 x 58.5 = 0.012 gramme
Alors le protocole, on mesure 1 centigramme du solide sur une balance tarée. Et ensuite, on le met dans une fiole jaugée de 200mL, on complète jusqu'au trait de jauge, et on homogéénise.

2° Equation de dissolution:
NaCL ---> Na+ + Cl-
Donc, c_NaCl = [Na+] = [Cl-]

3° Conductivité expérimentale: On a l=2.90cm et h=5.0cm donc la surface à un volume de 14.5cm² soit 14.5 x 10^-2 m².
La distance est de 5.00 cm. On a une constante de cellule égale à s/l = 14.5 x 10^-2 / 5x10^-2 = 2.9 m

La conductance est de 3.50mS donc 3.50 x 10^-3 S
Calculons la conductivité , on a G= conductivité x constante de cellule, donc la conductivité = G/constante de cellule = 3.50x10^-3 / 2.9 =1.2 x 10^-3 S.m-1

Ensuite, on calcule la conductivité théorique:
Les ions présents dans la sauce sont Na+ et Cl- , on connait leurs "lambda" et leur "c" donc allons y:
= Na+ [Na+] + Cl- [Cl-] = 5.01 x 10^-3 x 1 + 7.63 x 10^-3 x 1 = 3.8 x 10^-5 S.m-1
Et là, problème car je trouve 1.2x10^-3 et 3.8x10^-5 , où sont mes erreurs.

écart: [1.2x10^-3 - 3.8x10^-5 / 3.8 x 10^-5 ] x 100 = 3058 , problème encore

5° 6° non arrivé.

Merci par avance

Une réponse ?

Une derniere réponse avant minuit? Après je dors, je reviens vers 10h, et après ce ne sera plus necessaire, car on aura pas le contrôle

Ok, tout à l'air bon .. voyons les conductivités à calculer.
Attention 1cm² = 10^-4 m² !!!!!! Imagine une constante de cellule à 3 mètres ! Elle serait énorme !
Je te laisse changer cela et tu verras, tu trouveras un écart relatif bon .
La conductivité théorique me semble OK.

Question 5.
a.Formule de la dilution : V1/V
b.Ce facteur est aussi égal à C1/C. Il suffit donc de faire une petite égalité
c. Déduit de la question 2.

d. 1= C1 x (majuscule).
2 = C x ( majuscule ). ( avec C concentration initiale de la solution )
Ecrit une relation entre C1 et C et tu auras la réponse.