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calcul de quantité de matière et de concentration molaire

Posté par
benG
01-08-17 à 20:03

Bonjour à tous,
Voici l'exercice en question sur lequel j'ai du mal et aurai bien besoin d'un peu d'aide:

A 25°C, on mélange un volume V=50,0 mL d'une solution aqueuse S1 d'hydroxyde de sodium (NaOH), de concentration molaire C1 égale à 1,00.10-3, avec un volume V2=200mL d'une solution aqueuse S2 de chlorure de sodium (NaCl), de concentration molaire C2 égale à 1,52.10-3 mol.L-1.

1- Donner les équations de dissolution de l'hydroxyde de sodium et du chlorure de sodium (j'ai fais cette question)

2-a. Calculer la quantité de matière de chaque ion du mélange
     b. Calculer la concentration molaire de chaque ion du mélange en mol.m-3

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 01-08-17 à 20:45

Bonsoir,

C'est à partir de l'énoncé et de tes réponses à la question 1 que tu pourras répondre à la question 2a

En effet chaque (NaOH) donne en se dissolvant un ion Na+ et un ion HO- donc si tu sais calculer la quantité (en moles) de NaOH dans 50mL de solution de concentration 1,00.10-3 mol.L-1 tu trouveras du même coup les quantités de Na+ et de OH- amenés par cette dissolution.

Même procédé pour la deuxième dissolution.

Le mélange obtenu contiendra donc des ions Na+ amenés par la première dissolution et des ions Na+ amenés par la deuxième dissolution. Il faudra en tenir compte.

Posté par
benG
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 02-08-17 à 19:02

NA+ et OH- amener par cette dissolution ?

Posté par
benG
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 02-08-17 à 19:06

en faite j'utilise n=c.V
ce qui donne n=1,00.10-3x5,0.10-2
                             n= 5,0.10-5

c'est ca ?

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 02-08-17 à 19:32

Dans ton post initial tu as écrit que tu avais donné les équations de dissolution de l'hydroxyde de sodium et du chlorure de sodium.

Tu as donc du écrire : NaOH(s) = Na+(aq) +  HO-(aq)
Faire un tableau d'avancement dans un cas aussi simple n'est peut être pas indispensable, mais si tu en fais un tu constateras qu'à l'état final il s'est formé autant d'ions Na+ ( et HO- aussi ) que ce qu'il y avait de NaOH à l'état initial.

On a donc :
n(Na+)final = n(HO-)final = n(NaOH)initial

Citation :
en faite j'utilise n=c.V
ce qui donne n=1,00.10-3x5,0.10-2
                             n= 5,0.10-5

c'est ca ?

Pour savoir si "c'est ça" il me faudrait savoir ce que ta lettre "n" désigne et savoir quelle unité accompagne ton résultat
Toutefois je pense que tu es sur la bonne voie en ce qui concerne la première dissolution

Posté par
benG
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 02-08-17 à 19:37

d'accord merci pour ton aide

n correspond à la quantité de matière de NaOH mais je viens de me rendre compte que il nous est demandé de calculer de chaque ion donc NA+ OH- et Cl-... et pour ca je ne vois vraiment pas comment faire

l'unité de n est le mol de c le mol.L-1 et de V le L

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 02-08-17 à 19:49

En relisant mes explications tu constateras que ton résultat qui devrait s'écrire n(NaOH) = 5.10-5 mol
(et surtout pas n=5.10-5) est justement égal à n(Na+) et à n(HO-) car je le répète chaque fois qu'une "entité" NaOH se dissout, elle libère dans le solvant (l'eau) un ion Na+ et un ion HO-

Car non seulement tu avais mal lu l'énoncé, mais tu as mal lu ( ou pas compris) mes précédentes explications !

Posté par
benG
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 19:02

ahh d'accord je viens de comprendre
donc n(NaOH)=5,0.10-5=n(NA+)=n(OH-)
et donc pour NaCl il me suffira d'employer le même calcul à savoir n=c.V, avec cette fois-ci c=1,52.10-3 et V=2,00.10-1
ce qui donnera n=3,04.10-4

Posté par
benG
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 19:04

en ce qui concerne la 2)b pouvez me donner une piste s'il vous plait

Posté par
benG
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 19:06

une dernière question en ce qui concerne la 2)a le tableau d'avancement quelles seront les espèces chimique transformé après la réaction ?

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 19:27

Bonsoir,
Effectivement tu as compris le fonctionnement.
Il ne te reste plus qu'à te souvenir que la question 2a concerne le mélange, mais le plus dur est fait.

En revanche, aucun des résultats que tu donnes n'a de signification car ce sont des nombres dépourvus d'unités.

Remarque : La formule de l'ion sodium est Na+ et pas NA+

Règle : Quand le symbole d'un élément chimique comprend deux lettres, la première est une majuscule et la deuxième un minuscule (Na, Mg, Ca, Fe, Cu ... )

Posté par
benG
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 19:34

merci pour tout
mais lorsque vous dites que  la question 2 concerne le mélange j'imagine que c'est en réponse à ma question sur le tableau d'avancement. Mais j'ai beau regarder mon énoncé rien ne me dit quelles sont les espèces chimiques présentes à la fin de la réaction.
Et pour la petite b après réflexion j'ai compris car ils nous ont demandé au préalable ce qui est nécessaire pour calculer la concentration molaire mais le volume je ne vois pas lequel utiliser

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 19:46

Tableau d'avancement pour la dissolution de NaOH

\large
 \\ \begin{array}{c|ccccccc}&NaOH&=&Na^+&+&HO^-&\\\hline Etat\;initial&n_1=C_1V_1=5.10^{-5}mol&&0&&0&\\\hline Etat\;final&0&&5.10^{-5}mol &&5.10^{-5}mol &\\\end{array}
 \\

Je te laisse le soin de voir ce que cela donne pour NaCl

Après mélange la solution contiendra donc : Na+ (provenant de deux sources), HO- et Cl-

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 19:54

La dissolution de NaOH ou de NaCl, n'est pas à proprement parler un réaction chimique.

En effet, pour NaOH par exemple les ions Na+ et HO- sont déjà présents : ils sont rassemblés dans le corps à l'état solide.
En présence d'eau les ions Na+ et HO- se dispersent. Il ne se forme aucune molécule nouvelle.

Même chose pour la dissolution de NaCl.

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 20:15

L'image ci-dessous illustre le mécanisme de la dissolution dans le cas du chlorure de sodium.

A gauche, le chlorure de sodium NaCl solide qu'on vient d'introduire dans l'eau. Il est constitué par des ions Na+ et Cl- rassemblés. Déjà les molécules d'eau cernent le NaCl et vont disperser les ions.

A droite, on voit le résultat : Les ions sont maintenant libres.

On représente cette dissolution par l'écriture : NaCl(solide) = Na+(dissous) + Cl-(dissous)

calcul de quantité  de matière et de concentration molaire

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 07-08-17 à 21:04

Une dernière précision :
L'écriture Na+(dissous) ( ou Cl-(dissous)) n'est pas celle qui est utilisée actuellement.
On utilise : Na+(aq) et Cl-(aq) pour illustrer le fait qu'une fois dispersés dans l'eau ces ions sont entourés par une "kyrielle" de molécules d'eau.
C'est pourquoi on trouve généralement comme bilan de la dissolution :
NaCl(s) = Na+(aq) + Cl-(aq)
(s) pour solide
(aq) pour "l'entourage" par des molécules d'eau.

Pour en savoir plus :

Posté par
benG
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 19-08-17 à 20:18

bonjour,
voila ca fais longtemps que t'as écris ces messages. Les vacances touchent à leur fin je ne suis que au premier exercices et je bloque déjà.
C'est pourquoi je vous demande de me donner les réponses de cet exercice s'il vous plait
Merci d'avance que vous le fassiez ou non au moins pour les explications précédentes.

Posté par
odbugt1
re : calcul de quantité de matière et de concentration molaire 19-08-17 à 23:16

Solution 1 : n1 = C1*V1 = 1,00.10-3 * 50,0.10-3 = 5,00.10-5 moles d'ions Na+ et autant d'ions HO-
Solution 2 : n2 = C2*V2 = 1,52.10-3 * 200.10-3 = 3,04.10-4 moles d'ions Na+ et autant d'ions Cl-
Mélange : 5,00.10-5 + 3,04.10-4 = 3,54.10-4 moles d'ions Na+    ;    5,00.10-5 moles d'ions HO-    ;      3,04.10-4 moles d'ions Cl-

Concentrations :
[HO-] = 5.10-5/250.10-3 = 2,00.10-4 mol.L-1 = 0,200 mol.m-3
[Cl-] = 3,04.10-4/250.10-3 = 1,22.10-3 mol.L-1 = 1,22 mol.m-3
[Na+] = 3,54.10-4/250.10-3 = 1,42.10-3 mol.L-1 = 1,42 mol.m-3



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