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DM Chimie
Bonjour, ou plutôt bonsoir à tous/toutes ^^
Voici un DM de Chimie que je dois rendre Mardi, mais je n'arrive pas à le faire... Pourriez-vous m'aider svp ? Merci d'avance ^^
1) on considère 3 corps purs à 20°C et à la pression atmosphérique égale à 1.013.105Pa :
- éthanol : C2H6 (l)
- plomb : Pb (s)
- dioxygène : O2 (g)
Pour chacun d'entre eux, calculer la masse et le volume d'une quantité de matière égale à 0.100 mol.
2) On dispose d'un échantillon de 10g d'un alliage constitué de 50% de cuivre et de 50% de nickel en masse.
Calculer les quantités de matière de cuivre et de nickel contenues dans cet échantillon.
3) l'air est composé d'environ 20% de dioxygène et 80% de diazote en volume.
a) Calculer les quantités de matière respectives de dioxygène et de diazote dans une bouteille de 1.0L remplie d'air, à 20°C et à une pression égale à 1.013.105Pa
b) En déduire les masses de ces 2 gaz dans la bouteille, puis leur pourcentage en masse dans l'air.
4) On dispose d'une solution aqueuse homogène d'éthanol, de concentration molaire c = 2.06 mol/L.
a) Calculer la masse d'éthanol qu'il a fallu dissoudre pour obtenir V = 1.00L de solution.
b)Calculer le volume d'éthanol Vet correspondant et en déduire le volume d'eau Veau qui a été nécessaire pour obtenir un litre de solution (on admettra que la dissolution n'entraîne pas de changement de volume, soit Vet + Veau = 1000 mL de solution)
c) En déduire le pourcentage volumique d'eau et d'éthanol dans la solution.
Données :
- Volume molaire des gaz à 20°C et 1.013.105Pa : Vm = 24.0L/mol
- masse volumique ethanol : 0.789g/cm3
- masse volumique plomb : 11.34g/cm3
Bonjour,
1)
"- éthanol : C2H6 (l)" ==> Ou c'est "éthanol" qui est faux ou c'est "C2H6"
C2H6, c'est la formule de l'éthane... L'éthanol, c'est C2H5OH
Avec n = m / M, pour 0,100 mol, on peut trouver la masse de plomb : m = n M. Et, avec m = 
V, on trouve le volume...
Pour l'oxygène, ça devrait te faire penser à la formule des gaz parfaits...
2)
Cela fait 5 g de cuivre et 5 g de nickel...
Si on connaît les masses molaires du cuivre et du nickel, ce n'est pas trop difficile de calculer les quantités de matière...
3)
a)
La loi des gaz parfaits permet de calculer le n du mélange. Connaissant les pourcentages de O2 et N2, on peut calculer nO2 et nN2.
b)
Comme on connaît la quantité de matière pour chaque gaz, on calcule la masse de chaque gaz (n = m / M)
4)
a)
Comme on a 1,00 L de solution avec une concentration de 2,06 mol/L, il faut donc 2,06 mol d'éthanol. En calculant la masse molaire, on obtient la masse d'éthanol sans problème.
b)
Connaissant la masse et la masse volumique de l'éthanol, on obtient le volume sans problème.
Le volume d'eau, c'est ce qui manque pour arriver à 1 L.
c)
Le pourcentage volumique, je suppose que tu sais faire...
Oups, dsl je me suis trompée...
C'est éthanol : C2H6O
Donc :
1) Éthanol :
masse :
n = m/M
n = 0.100 mol
MC[sub]3H6O[/sub] = 3MC + 6MH + MO = 2*12.0 + 6*1.0 + 16.0 = 48.0 g/mol
donc : m = n*M = 0.100 * 48.0 = 4.8g.
volume:
m = p*V
m = 4.8
p = 1.013.105 Pa
donc : V = m/p = 4.8/1.013.105 = 4.7.10-5L
Plomb :
masse :
n = 0.100 mol
MPb = 207.02
m = 0.100 * 207.02 = 2.07.101g
volume :
m = pV
V = m/p = (2.07.101)/(1.013.105) = 2.04.10-4
Oxygène :
masse :
m = n*M
n = 0.100 mol M = 16.0 g/mol
m = 0.100 * 16.0 = 1.60.100g
volume :
m = p*V <=> V = m/p
V = 1.60.100 / 1.013.105 = 1.58.10-5 L
Donc :
masse éthanol : m = 4.8g
volume éthanol : V = 4.7.10-5L
masse plomb : m = 2.07.101g
volume plomb : V = 2.04.10-4L
masse oxygène : m = 1.60.100g
volume oxygène : V = 1.58.10-5L
Ca va pour la premiere question ?
Pour la 2eme question :
il y a donc 5g de Cu et 5g de Ni
nCu = mCu / MCu = 5.0 / 63.5 = 7.87.10-2 mol
nNi = mNi / MNi = 5.0 / 57.7 = 8.52.10-2 mol
Pour la 3eme question :
a) oxygène :
pV = nRT avec :
p = 1.013Pa
V = 1.0L
n = ? mol
R = 8.314 Pa.m3.K-1.mol-1
T = 20°C = (C = K - 273.15) = 293.15K
donc :
nair = (pV)/(RT) = (1.013.105 * 1.0) / (8.314 * 293.15) = 5.26.10² mol
air = 20% de O2 et 80% de N2
donc :
nO[sub]2[/sub] = 20%nair = 20%*5.26.10² = 1.05.10² mol
nN[sub]2[/sub] = 80%nair = 80%*5.26.10² = 4.21.10² mol
b) masse de O2 :
n = m/M
m = n*M = 1.05.10² * 2MO = 1.05.10² * 2(16.0) = 3.36.103g
masse de N2 :
n = m/M
m = n*M = 4.21.10² * 2MN = 4.21.10² * 2(14.0) = 1.18.104g
C'est bon jusque là ?
L'éthanol est liquide.
J'ai mis m = V, pas m = p V
m = rho V si tu préfères, rho () étant la masse volumique, pas la pression
Pour le plomb, le principe du calcul est bon mais, pour la masse molaire, j'ai 207,2 g, pas 207,02 g.
Pour l'oxygène, la masse molaire est la masse d'une mole de molécules, chaque molécule étant composé de 2 atomes. La masse molaire est donc 32 g, pas 16.
Pour le nickel, j'ai M = 58,7 g, pas 57,7
Les réponses sont bonnes
Pour la 3ème question, pas d'accord avec le résultat numérique de nair.
Je trouve 41,6 sinon le principe du calcul est bon.
Ah zut...
Bon, après avoir refait les calculs, je retrouve ça pour le 1) :
éthanol :
masse : m = 4,60g
volume : V = 5,83.103L
Plomb :
masse : m = 2,07.101g
volume : V = 1,83.10-3L
dioxygène : m = 3,20.100g
masse :
volume : V = 3,16.10-5L
C'est correct ?
pour les 2) et 3), apres correction, je trouve :
2) Cuivre : n = 7,87.10-2mol
Nickel : n = 8,52.10-2mol
3) nair = 4,16.10-4mol
air = 20%O2 et 80%N2
nO2 = 20%nair = 8,31.10-5mol
nN2 = 80%nair = 3,33.10-4mol
éthanol : 0,1 mol
m = 4,6 g
V = m/ = 4,6 / 0,789 = 5,83 cm3 ou mL
plomb : 0,1 mol
m = 20,72 g
V = m/ = 20,72 / 11,34 = 1,83 cm3 ou mL donc 1,83.10-3 L, c'est bon
dioxygène : 0,1 mol
m = 3,2 g
On donne : Volume molaire des gaz à 20°C et 1,013.105Pa, Vm = 24,0 L/mol
donc 0,1 mol ==> 2,4 L
(L'équation des gaz parfaits donne la même chose)
2) OK
3)
nair = P V / R T = (1,013.105.10-3) / (8,314.293,15) = 4,16.10-2 mol ====> OK
nO2 = 0,2 nair = 8,31.10-3 mol
nN2 = 0,2 nair = 3,325.10-2mol
OK Merci ^^
pour la 4), je ne vois pas comment calculer la masse molaire pour avoir la masse de l'éthanol...
Pour le 3b
mO2 = 265,9 mg
mN2 = 931 mg
Pour le pourcentage en masse
O2 ==> 265,9 /(265,9 + 931) = ...
N2 ==> 931 /(265,9 + 931) = ...
4)
La masse molaire de l'éthanol ? Tu l'as déjà calculé à la 1ère question, 46 g sauf erreur...
Ah oui, zut, ça m'énerve de ne pas voir les relations entre ces questions :'(
4) donc m = 46 * 2,06 = 9,48.101g
b) Vét = m/rho = 9,48.101 / 0,789 = 1,20.10²cm3 = 0,12L
Comme on admet que la dissolution n'entraîne pas de chngmt de volume, Vét + Veau = 1000mL de solution.
donc : Veau = 1000mL - Vét = 1000mL - 0,12 L = 0,88 L
C'est juste ?
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