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ions spectateurs

Posté par
so213
04-10-15 à 12:26

Bonjour j'ai plusieurs questions qui me tracassent à propos des ions spectateurs. Prenons par exemple AgNO3 + NaCl = AgCl Je suis d'accord que les ions spectateurs NO3- et Na+ sont négligeables dans mon équation de réaction. Cependant lorsqu'on me demande quels sont les ions présents dans le becher dans l'État final je ne sais pas quoi faire vu que je n'ai pas indiqué les ions spectateurs dans mon équation. De même que pour calculer les concentrations de tous les ions restants en solution. Merci de m'éclairer à ce sujet.

Posté par
picard
re : ions spectateurs 04-10-15 à 13:55

Bonjour.

Les ions spectateurs ne doivent pas figurer dans l'équation de la réaction.

Si, comme dans l'exemple que vous évoquez on mélange une solution de nitrate d'argent (contenant Ag+ et NO3-) et une solution de chlorure de sodium (contenant Na+ et Cl-), il y a réaction entre les ions argent et les ions chlorure et formation d'un précipité de chlorure d'argent.

L'équation de la réaction s'écrit alors :   Ag+(aq) + Cl-(aq) = AgCl(s).

A l'état initial, les ions présents dans la solution étaient :   Ag+, NO3-, Na+ et Cl-.

A l'issue de la réaction, les seuls ions qui restent en solution sont les ions spectateurs, c'est à dire les ions nitrate NO3- et les ions sodium Na+.

Remarque : l'équation de la réaction que vous avez écrite est incorrecte car elle n'est pas équilibrée.

Citation :
AgNO3 + NaCl = AgCl


OK ?

Posté par
so213
re : ions spectateurs 04-10-15 à 15:06

Merci pour vos explications alors si je comprend bien l'équation de réaction est Ag+ + Cl- = AgCl car NO3- et Na+ ne sont pas affectés par la transformation chimique ??

Posté par
picard
re : ions spectateurs 04-10-15 à 15:07

Oui, c'est bien cela.

Posté par
so213
re : ions spectateurs 04-10-15 à 15:16

D'accord, mais si on me demande de calculer la concentration de tous les ions une fois les deux solutions mélangés et avant qu'il n'y est de réaction, comment je fait étant donné que dans mon équation je n'ai pas indiqué les ions spectateurs ??

Posté par
picard
re : ions spectateurs 04-10-15 à 15:25

Une fois le mélange réalisé, les seuls ions qui restent en solution sont les ions spectateurs (Na+ et NO3-), la réaction dont vous avez écrit l'équation vous permet de justifier qu'il n'y a plus, après mélange, ni ion Ag+, ni ion Cl-.

Si vous voulez calculer la concentration des 4 espèces ioniques AVANT réaction, déterminez, pour chacune de ces espèces, la quantité apportée par chacune des solutions (nitrate d'argent et chlorure de sodium) et divisez chacune de ces valeurs par le volume TOTAL du mélange.

Posté par
so213
re : ions spectateurs 04-10-15 à 15:35

Donc j'applique C=n÷V et sachant qu'on a mélanger la solution À (de100mL) avec 150 ml de solution B alors le volume de la solution est 250 mL ?? Mais pour faire cela je dois m'aider d'un tableau d'avancement cependant dans celui les ions spectateurs ne sont pas présents

Posté par
picard
re : ions spectateurs 04-10-15 à 15:50

Il n'y a pas besoin de tableau d'avancement pour le calcul des concentrations.

Vous connaissez sans doute les concentrations initiales en soluté pour chacune des deux solutions (au fait, qui est A et qui est B ?), calculez la quantité d'ion Ag+ apportée par la solution de nitrate d'argent et faites de même pour les autres espèces ioniques.
Pour avoir la concentration d'une espèce X dans le mélange, appliquez la relation que vous avez rappelée :     C = n / V    (ou plutôt :     [X] = n(X) / Vsolution)

Posté par
so213
re : ions spectateurs 04-10-15 à 15:57

En fait, la solution A est une solution de CaCl2 et la solution B de AgNO3(s) en effet je connais la concentration de ces 2solutions mais sans tableau d'avancement je n'ai pas compris comment obtenir la concentration de chaque ions 😥😧😧

Posté par
so213
re : ions spectateurs 04-10-15 à 16:00

Comment puis-je obtenir la quantité de matière de Ag+ par exemple pour appliquer C=n÷v ??

Posté par
picard
re : ions spectateurs 04-10-15 à 19:00

Commençons par la solution B : vous disposez d'un volume VB de concentration en nitrate d'argent CB, vous pouvez donc déterminer n(B), quantité de nitrate d'argent apporté dans le mélange, puisque CB = n(B) / VB

Combien 1 mol de nitrate d'argent AgNO3 contient-elle d'ion argent Ag+ et combien d'ion nitrate NO3- ?

Même question pour n(B) mol de nitrate d'argent AgNO3, combien d'ion Ag+ et combien d'ion NO3- ?


Faites ensuite le même type de raisonnement pour la solution A de concentration en chlorure de calcium CA, dont vous utilisez un volume VA...

Que vaut n(A), quantité de matière de CaCl2 contenu dans l'échantillon de volume VA ?

Combien 1 mol de chlorure de calcium CaCl2 contient-elle d'ion calcium Ca2+ et combien d'ion chlorure Cl- ?            ATTENTION : CaCl2

Même question pour n(A) mol de chlorure de calcium CaCl2, combien d'ion Ca2+ et combien d'ion Cl- ?

Posté par
so213
re : ions spectateurs 04-10-15 à 22:07

Alors concernant la solution B (nitrate d'argent) j'ai effectué nB= cB * Vb = 0,25*0,15 = 0,03 mol ainsi nAg+ = 0,03 mol de même que nNO3- = 0,03 mol

Posté par
so213
re : ions spectateurs 04-10-15 à 22:08

C'est ça ???

Posté par
so213
re : ions spectateurs 04-10-15 à 23:38

J'ai du mal à comprendre pourquoi je dois multiplier par Vb alors que plus haut vous insistiez pour multiplier avec le volume "TOTAL" ??

Posté par
picard
re : ions spectateurs 05-10-15 à 09:34

Citation :
J'ai du mal à comprendre pourquoi je dois multiplier par Vb alors que plus haut vous insistiez pour multiplier avec le volume "TOTAL" ??


Seule la solution B apporte dans le mélange des ions Ag+ et NO3-, pour calculer le nombre de mole de ces ions, il faut donc considérer le volume VB (et seulement VB).
On a bien :     n(Ag+) = n(NO3-) = CB VB

Une fois les deux solutions mélangées, les ions précédents (Ag+ et NO3-) se dispersent dans le volume TOTAL ; pour calculer la nouvelle concentration de ces ions, il faudra donc prendre en compte le volume du mélange càd  VA + VB.
On aura alors, dans le mélange et avant la réaction :     [Ag^+] =  \frac{n(Ag^+)}{(V_A + V_B)} = \frac{C_B V_B}{(V_A + V_B)}     et     [NO_3^-] =  \frac{n(NO_3^-)}{(V_A + V_B)} = \frac{C_B V_B}{(V_A + V_B)}

OK ?

Posté par
so213
re : ions spectateurs 05-10-15 à 17:08

Je pense avoir compris alors par exemple pour la solution A afin de calculer la concentration de tous les ions AVANT qu'il n'y est de réaction : Solution À: CaCl2= Ca2+ + 2Cl- et [Ca2+]=CA et [Cl-]=2CA sachant que pour calculer CA on fait NCaCl3÷VA       Ensuite la concentration de tous les ions UNE fois les deux solutions mélangées : [Ca2+]= (CA×VA) ÷ Vtotal et [Cl-]= (2CA×VA)÷Vtotal c'est ça ??!

Posté par
so213
re : ions spectateurs 05-10-15 à 17:10

**NCaCl2÷VA

Posté par
picard
re : ions spectateurs 05-10-15 à 17:42

Citation :
Ensuite la concentration de tous les ions UNE fois les deux solutions mélangées : [Ca2+]= (CA×VA) ÷ Vtotal et [Cl-]= (2CA×VA)÷Vtotal c'est ça ??!
Oui, ceci est correct.

Par contre ceci...
Citation :
pour calculer CA on fait NCaCl2÷VA
ne présente pas d'intérêt puisque la valeur de CA est connue, et puis on écrirait plutôt, en respectant les notations habituelles : CA = n(CaCl2) / VA

Posté par
so213
re : ions spectateurs 05-10-15 à 18:47

Pour la solution A on ne me donne pas CA mais juste m et v mais j'ai réussie à la calculer, sinon pour avant et après le raisonnement est juste ?? On est d'accord qu'avant qu'il n'y ai eu de réaction et une fois les 2 solutions mélangées on ne trouve pas la même concentration molaire comme j'ai fait dans mon raisonnement ??

Posté par
picard
re : ions spectateurs 05-10-15 à 19:20

Citation :
https://www.ilephysique.net/phys_1s-determination-quantite-matiere.php

Pas très clair tout ça.

Une fois les solutions mélangées et avant la réaction (ce qui est assez difficile à envisager car elle est quasi instantanée), les ions en présence sont Ca2+, Cl-, Ag+ et NO3- ; leur concentration se calcule comme exposé précédemment.

Une fois la réaction terminée, il reste en solution...
     -les ions indifférents qui n'ont pas réagi c'est à dire Ca2+, NO3- pour lesquels la concentration reste la même qu'avant la réaction.

     -il reste peut-être aussi le réactif en excès, c'est à dire soit l'ion Ag+, soit l'ion Cl-, si les proportions du mélange ne sont pas stoechiométriques. Pour cet ion en excès, la quantité restant après la réaction est différente de la quantité introduite dans le mélange avant réaction, elle devra être calculée.

Il aurait été plus facile pour moi de vous guider si vous aviez indiqué, dès votre premier message, l'intégralité de l'énoncé, valeurs numériques comprises.
Etant donnée la façon dont les choses évoluent, j'ai bien l'impression qu'il va falloir faire un tableau d'avancement...

Posté par
so213
re : ions spectateurs 05-10-15 à 20:16

Vous avez totalement raison , je vais ouvrir un topic et vous montrez mon exercice ça serait très gentil à vous d'aller y jeter un coup d'oeil, merci de m'accorder de votre temps



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