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acide/base
Bonjour je galère sur ce dm est-ce que quelqu'un pourrais m'aider svp.
Dans nos maisons, les dépôts de tartre sont nombreux.
Ils se forment sur les robinets, les lavabos, les lave-linges...
Ces dépôts de tartre sont constitués de carbonate de calcium, un solide ionique de formule CaCO (s) quasiment insoluble dans l'eau.
Ils peuvent être dissouts en utilisant des solutions acides telles que les solutions de détartrants du commerce.
L'étiquette d'un détartrant commercial indique: acide chlorhydrique à 9 % ce qui correspond à 9,0 g de HCI (g) dissout dans de l'eau pour obtenir 100 g de solution détartrante.
Le HCl (g) réagit totalement avec l'eau pour former de l'acide chlorhydrique (H30* (aq),
Cl (aq)).
Données :
• Masse volumique de la solution commerciale de détartrant : Pd = 1,04 x 103 g • L-1.
• Masse molaire de l'acide chlorhydrique :
M(HCl) = 36,5 g • mol1.
Pour déterminer la concentration en quantité de matière d'acide chlorhydrique de la solution commerciale de détartrant, on suit le protocole suivant.
• On dilue 20 fois la solution commerciale pour obtenir une solution S.
• On verse un volume Vs = 10,0 mL de solution S dans
un erlenmeyer.
• On mesure, à l'aide d'un pH-mètre, le pH de la solution obtenue.
La valeur trouvée est proche de 1.
• On verse ensuite lentement une solution d'hydroxyde de sodium (Nat (aq), HO- (aq)) afin d'avoir une solution
neutre, de pH = 7.
Données:
• Couples acide-base : H30+ (aq) / H20 (l); H20 (l) / HO- (aq).
Pour détartrer la surface extérieure du tambour cylindrique fermé d'un lave-linge, recouvert cune épaisseur e de calcaire de 10 um environ, on dispose d'un flacon contenant 750 mL du détartrant commercial.
Étant donnée la faible épaisseur de la couche de cartre, son volume est approximativement égal au produit de la surface extérieure du tambour par répaisseur de la couche de tartre. L'acide chlorhydrique (HgO+ (aq), CL (ac»» agit sur le tartre selon la réaction dont l'équation est :
2 H,O*(aq) + CaCO, (S) → Ca?* (aq) + CO, (9) - 3 H,0 (l)
Données:
* Masse volumique du carbonate de calcium : p = 2,65 x 10° g - m-3.
• Masse moiaire du coicaire: MíCoCO) = 100,1 g - mor?
• Aire à de la surfoce extérieure totole d'un cylindre fermé de rayon R et de hauteur h :
2=2 xR + 2 XR-h
QUESTIONS :
1. En utilisant les informations de l'étiquette, calculer la concentration en quantité de matière d'acide chlorhydrique dans la solution commerciale et montrer qu'elle est de l'ordre de 2,6 mol • L-1.
Pour celle-ci je crois avoir bon.
Je sais que c = n/V
Donc je calcule n=m/M= 9,0/36,5 = 0,25 mol
Puis V=m/mvolumique= 100/1,04x103= 9,6x10-2
Donc c=n/V= 0,25/9,6x10-2 = 2,6 mol.L
2. a. Identifier les couples acide-base mis en jeu (doc. 2) et écrire l'équation de la réaction acide-base supposée totale.
1. J'ai mis H30+/H20 et H20/OH-
Puis H30+ + OH- = 2H20
b. Le protocole (doc. 2) permet de déterminer n(HgO+ (aq)), la quantité de matière d'ions H3O* (aq) présente dans le volume Vs :
n(H30+ (aq)) = 1,2 x 10-3 mol
En déduire la concentration c en quantité de matière d'ions HgO+ (aq) dans la solution commerciale.
Ce résultat est-il compatible avec la valeur trouvée en 1 ?
Calculer l'écart relatif et conclure.
Pour celle ci je ne suis pas sûr.
J'ai fais c=n/V donc c= 1,2x10-3/10x10-3 = 0,12
Puis sachant que la solution diluée est 20 fois moins concentré que celle commerciale j'ai fais le calcul suivant :
Ccommerciale = 20 x 0,12 = 2,4mol.L
Voila je ne suis pas sûr pour la dernière et je ne sais pas faire pour l'écart-type.
Merci d'avance
Concernant les résultats de la première question concernant l quantité de chlorure d'hydrogène dissoute par litre de détartrant, j'obtiens :
C=2,56mol/L que l'on peut effectivement arrondir à deux chiffres significatifs à 2,6mol/L
La solution est alors diluée 20 fois, ce qui nous ramène à une concentration : Ca=C/20=0,128mol/L que l'on peut arrondir à 0,13mol/L
Ensuite :
le chlorure d'hydrogène est un acide fort qui réagit totalement sur l'eau selon la réaction que tu as écrite.
Les ions oxonium fournis par autoprotolyse de l'eau sont en quantité négligeable devant ceux produit par la réaction de HCl sur l'eau car le pH est très éloigné de la valeur 7.
Compte tenu de ces deux remarques :
[H3O+]=Ca
pH=-log([H3O+])=-log(Ca)=0,89
Écart à la valeur 1 d'environ 0,1 : rien d'étonnant : les fabricants de produits "bon marché" comme les détartrants ne contrôlent pas de façon très précises les concentrations de leurs produits et de plus, les pHmètres usuels indiquent le pH avec une incertitude type d'environ 0,1.
Je te laisse continuer.
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