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Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...]

Posté par
7777albertchasse
13-10-09 à 19:57

Bonsoir, pour demain je dois réaliser un exercice mais je bloque sur une question : voici l'énoncé de l'exercice ; le principe est l'étude conductimétrique de la réaction des ions hydroxyde sur l'acétate d'éthyle, pour cela on nous donne la formule symbolisant la réaction: C4H8O2 + HO- ------> C2H3O2 + C2H5OH, lors de la manipulation : on verse 80 ml d'hydroxyde de sodium à 0,05mol/l dans un bécher, on y ajoute un barreau aimanté et on le place sur l'agitateur, ensuite on plonge la cellule dans la solution, la conductivité initiale est de 7,27 mS/cm, avec une pipette graduée de 2 mL on verse dans le bécher 0,4 mL d'acétate d'éthyle et on déclanche un chronométre, on observe que plus le temps augment plus la conductivité diminue puis stage à un moment.
vient ensuite le moment de l'exploitation, tout d'abord:
1) on nous demande de calculer la quantité d'ions hydroxyde introduite : n=c* V = 0,004mol.
2) a) la densité de l'acétate étant de 0,9, on doit calculer la masse d'acétate introduite, je trouve 0,9 g/cm^3 pour la masse volumique que je multiplie par le volume (0,4 cm^3) et je trouve 0,36g.
b) on nous donne la masse molaire de l'acétate d'éthyle(88,1g/mol) et on nous demande la quantité d'acétate introduite : je trouve n2 = 0,004.
c) on nous demande de comparer n1 et n2 et de dire que le mélange est stœchiométrique, puisque n1=n2 le mélange est stœchiométrique.
3) il fallait faire le tableau(pas de problèmes)
4) a)là on rentre dans les choses plus dures.. on nous demande d'exprimer la conductivité initiale en fonction de la concentration initiale de [H0-] en ions hydroxyde, et [Na+] en ions sodium, et des conductivités molaires ioniques L(HO-) et L(Na+), je trouve conductivité 0 = L(HO-)*[HO-]+L(Na+)*[Na+].
b) on nous demande d'exprimer la conductivité à l'instant t en fonction de la concentration de [H0-] en ions hydroxyde, [Na+] en ions sodium et en ions acétate, et des conductivités molaires ioniques L(HO-),L(Ac) et L(Na+). je trouve : conductivité t = L(HO-)*[HO-]+L(Na+)*[Na+] + L(Ac)*[AC] .
c) enfin on nous demande la conductivité finale en fonction de la concentration en ions sodium en fin de réaction et en ions acétate, et des conductivités molaires ioniques L(Ac) et L(Na+); je trouve : L(Ac)*[Ac]+ L(Na+)*[Na+].
5) ensuite on nous demande d'exprimer les concentrations en fonction de la quantité de matière no des réactifs introduite, du volume V et de l'avancement x, je trouve :
si je remplace dans les formules trouvées auparavant : conductivité 0 = L(HO-)*(no/V)+L(Na+)*(no/V);
conductivité t = L(HO-)*[(no - x)/v]+L(Na+)*[(no - x)/v] + L(Ac)*(x/V).conductivité finale= L(Ac)*(no/v)+ L(Na+)*(no/v).
Mes résultats sont ils correctes? il me reste enfin une dernière question : il faut démontrer que l'avancement x de la réaction est égal au rapport de (Co - Ct) sur (Co-Cf) multiplié par no,=>(je mets le symbole de la conductivité = C ) Pourriez vous m'aider pour cette question, elle me pose problème.
Merci beaucoup, mon exercice est long mais ilme manque que cette question, j'ai vraiment besoin de votre aide!
Merci

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:15

bonsoir
pour les questions 1 à 4 => OK

question 5 :

Citation :
t = L(HO-)*[(no - x)/v]+L(Na+)*[(no - x)/v] + L(Ac)*(x/V)

il y a une erreur, la quantité de matière de Na+ est no

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:20

Merci !!, pourriez vous m'aider pour la question 6 , s'il vous plait !

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:21

oui j'étais en train de regarder
déjà il te faut modifier l'erreur dans (t)

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:23

(t) V= HO-no + Na+no+Acno

à partir de là tu "isoles" x

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:24

je me suis trompée

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:26

(t) V = HO-no + Na+no + Acx - HO-x

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:27

les deux premiers termes de la somme sont à exprimer en fonction de 0

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:30

je ne comprend pas tellement ...

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:30

pour les 2 suivants, il faut les comparer à f - 0

tu dois pouvoir finir le calcul, sinon n'hésite pas

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:32

(t) V = 0 V + x (Ac-HO-)
es-tu d'accord ?

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:34

pourriez vous mettre les différentes étapes du raisonnement , pour que je puisse bien comprendre, cela va un peu vite...SVP

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:40

petite remarque : il faut absolument que tu t'entraines sur ce type de calcul, en physique ces parties calculatoires ne doivent pas occuper tout ton temps et ne doivent pas t'empêcher de résoudre les problèmes

(t) = HO-*[(no - x)/V]+Na+*[no/V] + Ac*(x/V)

(t) = HO-*[no/V] - HO-*[x/V] +Na+*[no/V] + Ac*(x/V)

(t) = HO-*[no/V] +Na+*[no/V] + Ac*(x/V)- HO-*[x/V]

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:42

(t) = 0 + (Ac - HO-)*x
d'où (t) - 0 = (Ac - HO-)x

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:43

ensuite  tu calcules f-0
que trouves-tu ?

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:47

une fois que l'on a cela, que faut il faire ensuite ? on multiplie par V de l'autre côté ? comment trouver que l'avancement est égal au rapport de (Co - Ct) sur (Co-Cf) multiplié par no ?

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:50

je n'avais pas vu vos réponses précédentes excusez moi de ce message

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:51

as-tu calculé f-0 comme je te l'ai suggéré ?
(laisse tomber l'histoire de multiplier pas V(c'était juste pour ne pas avoir à écrire les fractions)

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:51

OK je te laisse avancer alors

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:53

ne faut il pas plutôt calculer , la conductivité à l'instant O - la conductivité à l'instant finale ?

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:54

au départ, l'équation est fausse.
il se forme des ions éthanoates (ou acétates CH3COO- ou C2H3O2-).Tu as oublié la charge -
Dans ton compte rendu ,tu parles d'acétate ,sans préciser 'il s'agit de l'acétate d'éthyle (ester)  ou de l'ion acétate,ce qui peut prêter à confusion
(En fait ,pas vraiment puisque l'acétate d'éthyle n'est pas chargé).

jusqu'au  4 ,cela me parait bon

au 5,je note une erreur :la concentration en Na+ ne varie pas ,puisque Na+ est un ions spectateur.[Na+]=no/v à tout instant.

je trouve Co-Ct/(Co-Cf)=x/no

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:56

il s'est passé pas mal de choses pendant que je cherchais!

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:57

oui si tu veux peu importe (au signe près)

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:57

coriolan comment trouvez vous ce résultat à la question 6 ? je suis perdue

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:58

bonjour coriolan

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 21:58

pourrais-tu prendre le relais, mes explications n'ont pas l'air suffisantes

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:03

C_p cela me fait :L(HO-)*(no/V)+L(Na+)*(no/V) - L(Ac)*(no/v)+ L(Na+)*(no/v) =
(no/V)*(L(Na+) + L(HO-)) - (no/v)*(L(Ac)+L(Na+)) ...c'est ca ?

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:05

bonjour cp.
Je veux bien prendre le relais,
Est-ce que "au signe près" concerne ma réponse Co-Ct/(Co-Cf)=x/no ,
777... est-ce que tu as compris le résultat de 21h42?

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:08

Citation :
L(HO-)*(no/V)+L(Na+)*(no/V) - L(Ac)*(no/v)+ L(Na+)*(no/v)

tu as oublié une parenthèse
0-f= L(HO-)*(no/V)+L(Na+)*(no/V) - [L(Ac)*(no/v)+ L(Na+)*(no/v)]
et tu peux simplifier (les deux L(Na+)*(no/V) s'"annulent")
0-f= (HO-)*(no/V)- (Ac)*(no/v)

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:08

oui je suis maintenant entrain d'essayer de trouver le résultat de la conductivité O - la conductivité à l'instant final, avez vous vu ma réponse 22h03... est ce bon ?

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:09

mince, a chaque fois je suis en retard =) excusez moi , je ne vais pas assez vite pour voir vos réponses ...

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:09

coriolan "peu importe au signe près" concerne la réponse de 777.... à 21h53

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:11

à 22h03 ,:il y a une faute de signe

.......- L(Ac)*(no/v)- L(Na+)*(no/v) et non - L(Ac)*(no/v)+ L(Na+)*(no/v)

Posté par
c-p
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:11

je vous laisse (désolée mais je fatigue)
bonne fin de soirée

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:15

ensuite lorsque je fais le quotient des deux L(ac)-L(HO-)*X / (no *(L(HO-)- L(Ac))

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:19

oui.

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:21

les (L(Ac)-L(Ho-) peuvent être enlevés... j'arrive à X /(no/V)

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:24

tu dois avoir (x/V)/ (no/V) =x/no

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:28

le quotient est égal à ca non ? L(ac)-L(HO-)*X / (no *(L(HO-)- L(Ac)) mais il faut le multiplié par no c'est bien cela ? mais on le faisant je dois faire une erreur je ne retombe pas sur votre résultat, je suis proche du but , quel erreur est ce que je fais ?

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:35

Je fini par m'y perdre aussi...
Co-Ct=x/V[(OH-)-(Ac)]

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:37

Co-Cf=no/V[(OH-)-(Ac)]

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:39

on peut donc simplififier par[(OH-)-(Ac)]

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:40

L(Ho-)- L(Ac) s'en va si on fait le quotient des deux ... on a donc:
X/V / no/V = x/no
mais il faut remultiplier ce résultat par no non ? selon ce qu'on nous dit dans l'énoncé de la question 6 ?

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:43

on va donc avoir
x=no*[(Co-Ct)/(Co-Cf)]
CQFD

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:49

Citation :
il faut démontrer que l'avancement x de la réaction est égal au rapport de (Co - Ct) sur (Co-Cf) multiplié par no, )  


x/no =[(Co-Ct)/(Co-Cf)]

    x=no*[(Co-Ct)/(Co-Cf)]

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:50

après la simplification je ne vois plus trop ...je n'arrive pas à X = x/no

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:55

divise les 2 expressions de 21h35 et 21h37
on obtient
[(Co-Ct)/(Co-Cf)] =x/no
donc

x=no*[(Co-Ct)/(Co-Cf)]

Posté par
7777albertchasse
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 22:56

Merci , merci beaucoup !!!
j'ai enfin vu le bout de cette question !
c'est vraiment très gentil d'avoir pris de votre temps pour m'aider !=)=), ensuite on avait fait en TP les mesures des conductivités à différents temps aprés avoir mis l'acétate d'éthyle, dans un première logne on devait relever les conductivités à différents temps et dans une seconde ligne on me demande de trouver pour chaque temps le x en mol... je dois donc me servir de cette formule pour exprimer le x , exemple si je dois trouver x au temps t = 1 minute, on a trouvé en TP que la conductivité vallait 7,07 comment calculer x en mol ?

Posté par
coriolan
re : Etude conductimétrique des ions hydroxyde [...] 13-10-09 à 23:04

7,07 est la valeur de Ct au bout de 1 min
d'autre part ,je suppose que tu as mesuré Co et Cf
tu as calculé no
tu as donc tout pour calculer x
[(Co-Ct)/(Co-Cf)] est un rapport sans dimension puisque numérateur et dénominateur sont tous deux des concentrations.Puisqu'on multiplie ce rapport, sans dimension, par no(en mol) ,on trouve x en mol



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