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Exercice de Chimie conductivité.

Posté par
Daxter
15-12-08 à 17:40

Bonsoir tout le monde, j'ai un soucis avec un DM de chimie (il est pour après les vacances mais je préfère comprendre avant).

Le voici :

Exercice 3:
On prépare un volume V1= 100mL de solution S1 en dissolvant m= 68.0 mg de méthanoate de sodium HCOONa(s) dans de l'eau distillée.

1. Ecrire l'équation de dissolution.
2. Calculer la concentration en soluté apporté C1.
3. Donner l'expréssion de la conductivité σ de cette solution en faisant intervenir C1 puis la calculer.

On rajoute un volume V2 = 50mL de solution acqueuse S2 d'acide chlorydrique (de concentration C2 = 1.10 mol/L) dans la solution précédente et on y plonge des plaques métalliques séparrées de L = 1.00cm de surface immergée S = 3.21 cm².
On mesure une tension U = 1.00V entre les deux plaques et un courrant d'intensité l = 38.0 mA qui traverse la portion de solution entre les deux plaques (on suppose qu'au moment des mesures, toute réaction au sein du mélange est terminée).

4. Nommer les couples acide/base présents dans le mélange (solvant mis à part).
5. Donner l'équation de la réaction acido-basique qui a lieu dans le mélange, en précisant les demi-équations acido-basiques.
6. réaliser le tableau d'avancement de la réaction A/B précédente. Calculer les quantités de matières des réactifs dans l'état initial.
7. Calculer la valeur de xmax et nommer toutes les espèces ionques présentes dans le mélange à l'état final.
8. Calculer la conductance Gg' de la portion de solution entres les deux plaques.
9. En déduire la valeur de la conductivité σ' de cette solution (en S/m).
10. Donner l'expréssion de σ' en fonction de C1, C2, V1, V2 et des conductivités molaires de chaque ion.
11. En déduire la valeur de λcl-

Ca serait sympas de me le faire (dans un premier temps) et de répondre à mes questions (suite à ce que vous m'aurez donner), car je n'ais pas compris grand chose.
Merci à vous !!

Edit Coll

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 20:58

1)
HCOONa(s)----> HCOO- (aq)  + Na+  (aq)

2) concentration en soluté apporté C1.
c=\frac{n}{V}=\frac{m}{M.V}=\frac{68.10^-^3g}{68g.mol^-^1.0,1L}=10^{-2}mol/L

3)  =[Na+]. (Na+) +[HCOO-]. (HCOO-)

d'après la réction:
HCOONa----> HCOO-   + Na+  
1m.mol       0                       0
1-x          x                       x


=> [HCOO^-]=[Na^+]=\frac{x}{V}=c

d'ou:
=c( (Na+) + (HCOO-))

Posté par
coriolan
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:04

bonjour 122155
peux tu jeter un oeil sur l'exercice sur le minerai d'aluminium.Je trouve 3,2g de fer

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:10
Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:13

Merci, mais pour la question 3, comment fais tu (je n'ai pas compris la démarche).

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:17

j'ai dressé rapidement un tableau d'avacement pour montrer que c=[HCOO-]=[Na+]

ca le nb de moles initial de  HCOONa(s)=m/M=68.10-3g/86g.mol-1=10-3 mol=1m.mol

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:26

A quoi sert le tableau d'avancement si il ne donne aucun résultat (autre que x)?
(1m.mol = millimol?).

Posté par
coriolan
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:36

réponse à 122155
oui c'est ce topic
désolé d'interférer sur ce sujet.

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:39

Ce n'est rien, cependant si vous pouviez me faire la question 3 d'une autre manière (si possible, ou éclairer cette façon) et me faire le reste (quand vous aurez du temps), pour que je comprenne au plus vite.

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:50

voilà:
HCOONa----> HCOO-   + Na+
=>   n(HCOONa)   =   n(HCOO-)= n(Na+)
par conséquence:
[HCOO-]=[Na+]=\frac{m}{M}.V=c

et par définition:
=[HCOO-]. (HCOO-) +[Na+]. (Na+)
=>
=c  ( (HCOO-) + (Na+))

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 21:55

Et comment on la calcule (ce qui est demander dans la question 3 entre autre)?

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 22:04

HCOO-  et  Na+
doivent etre données.

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 22:07

tu ne les as pas ds l'énoncé?

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 22:09

J'ai donner tout l'énnoncé, il n'y a rien de plus :s.

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 22:13

je vais aller me coucher, à la limite ça serait bien que demain après-midi j'ai tout l'exercice fait. Demain j'irais voir ma frof pour lui demander quelques renseignement sur l'énoncé et avec l'exercice tout fait j'irais lui demander ce qu'il ne va pas. Mais bon, comme je ne comprend pas trop avec cette prof :s (pour preuve: j'ai compris vite les lois de Newton grave à Coll).
Bonne nuit à vous tous et à demain .

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 15-12-08 à 22:18

   "" grace à ""

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 16-12-08 à 17:24

Oui, faute de frappe :s.

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 17-12-08 à 13:09

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 21-12-08 à 20:02


tu trouveras la valeur de la conductivité molaire ionique de HCOO-  ainsi que celle de Na+   ds le tableau qui se trouve ds cette page  (ce sont des constantes quelque soit la solution ds laquelle ils se trouvent)
---->



(HCOO-)= 5,46.10-3 S.m2.mol-1
  (Na+ )=5,01.10-3 S.m2.mol-1

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 21-12-08 à 21:29

Super !! Merci =). Et la suite vous pourriez me la faire s'il vous plait??

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 21-12-08 à 22:17

1)
HCOONa(s)----> HCOO- (aq)  + Na+  (aq)

2) concentration en soluté apporté C1.
c_1=\frac{n}{V}=\frac{\frac{m}{M}}{V}=\frac{m}{M.V}=\frac{68.10^{-3}g }{68g/mol.0,1L}=0,01mol/L

3)la conductivité σ de cette solution
  =[Na+]. (Na+) +[HCOO-]. (HCOO-)

le tableau d'avancement: montre que :

d'après la réction:
HCOONa----> HCOO-   + Na+  
1m.mol       0                       0
1-x          x                       x


=> [HCOO^-]=[N^+]=\frac{x}{V}=c_1

=> =c1 ( (Na+) + (HCOO-))

attention ds cette relation la concentration est exprimée en mol/m3.

donc:
\sigma=0,01.10^3mol.m^{-3}.(5,46.10^{-3}+5,01.10^{-3}) S.m^2.mol^{-1}=0,1047S/m=104,7mS/m

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 21-12-08 à 22:35

On rajoute un volume V2 = 50mL de solution acqueuse S2 d'acide chlorydrique (de concentration C2 = 1.10 mol/L) dans la solution précédente

Exercice de Chimie conductivité.

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 21-12-08 à 23:03

4. les couples acide/base présents dans le mélange SONT/
H3O+ /H2O
HCOOH/HCOO-

5.   les demi-équations acido-basiques.

HCOO-  + H+   --> HCOOH
H3O+    ---> H2O  +  H+
l'équation de la réaction acido-basique qui a lieu dans le mélange  est:

HCOO-  +  H3O+   --> HCOOH  + H2O
      

6. les quantités de matières des réactifs dans l'état initial.

no(HCOOO-)=c1.v1=0,01mol/L.0,1L=10-3 mol=1m.mol.
no(H3O+)=c2.v2=1,1mol/L.0,05L=0,055mol=55m.mol


tableau d'av.
HCOO-       +        H3O+   -->              HCOOH  +              H2O
1m.mol            55m.mol                                0             0
1-x                   55-x                                      x             x

7)=> xmax=1m.mol=10-3  mol
HCOO- réactif limittant =>il disparait à la fin de la réaction.
=>
les espèces ionques présentes dans le mélange à l'état final sont:  ,HCOOH, H3O+,H2O , Na+  et Cl-.
8.  la conductance:
G=\frac{1}{R}   avec :U=RI  =>G=\frac{I}{U}=\frac{38.10^{-3}A}{1V}=38.10^{-3}S

9.la conductivité σ' de cette solution (en S/m).
'=\frac{G.L}{S}

Posté par
Daxter
re : Exercice de Chimie conductivité. 22-12-08 à 00:23

Merci infiniment, j'ai tout compris sauf une chose :s. La question 7, comment fait-on pour calculer xmax? Il faut faire une équation il me semble?

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 22-12-08 à 08:19

tableau d'av.
HCOO-       +        H3O+   -->              HCOOH  +              H2O
1m.mol            55m.mol                                0             0
1-x                   55-x                                      x             x

7)a)si  HCOO- est le réactif limittant :

=> xmax=1m.mol=10-3  mol

b) si  H3O+ est le réactif limittant 55-xmax=0
=> xmax=55m.mol

or le réactif limittant est celui qui met fin à la réaction donc c'est lui qui doit disparaitre le 1er (c'est celui utilisé en défaut) donc ça ne doit pas etre H3O+  car il est en excès .
par conséquence le réactif limittant est HCOO-.
on en déduit que xmax=1m.mol=10-3 mol

Posté par
Lumpy
re : Exercice de Chimie conductivité. 03-01-09 à 17:18

pouvez vous expliquer comment faire la question 10 s'il vous plait

Posté par
122155
re : Exercice de Chimie conductivité. 04-01-09 à 23:08

salut:
9)'=\frac{G.L}{S}=\frac{38.10^{-3}S.10^{-2}m}{3,21.10^{-4}m^2}=1,84S.m^{-1}
10)
HCOO-       +        H3O+   -->                          HCOOH  +              H2O
c1v1                       c2v2                                    0             0
c1v1-x=0           c2v2-c1v1                                c1v1            c1v1


Donnons l'expréssion de σ' en fonction de C1, C2, V1, V2 et des conductivités molaires de chaque ion.
'=(H3O+).[H3O+]+(Na+).[Na+]+(Cl-).[Cl-]


=>


  ' =(H3O+). \frac{c2v2-c1v1}{v1+v2} +(Na+).\frac{c1v1}{v1+v2}+(Cl-).\frac{c2v2}{v1+v2}

(H3O+)=3,5.10-2S.m2/mol
(Na+ )=5,01.10-3 S.m2.mol-1

le seul inconnu c'est (Cl-).

tu peut donc déduire sa valeur.



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