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Charge électrique et ions

Posté par
helena12
23-01-13 à 21:14

Bonjour,

Je cherche dans un exercice a déterminer la charge électrique en coulomb, apportée par l'ensemble des ions calcium dans 1,0 L d'eau Hepar ( sachant que la concentration massique en ions calcium est de 549 mg/L et que sa concentration molaire en ions calcium est de 0,0137 mol/L ).

Il faut ensuite trouver la charge électrique apportée par tous les cations dans 1L de cette eau puis en déduire la valeur théorique de la charge electrique apportée par tous les anions dans cette eau ...

J'espère m'être bien exprimée, si quelqu'un a des pistes ou un idée de raisonnement, merci d'avance

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 24-01-13 à 00:16

salut !

Il te faut tout d'abord déterminer le nombre d'ions (pense au nombre d'Avogadro).
Une fois que tu as le nombre d'ions, chaque ion portant deux charges positives...

Donc avec concentrations massiques/molaires et volume, tu peux trouver la masse et la quantité de matière dans un litre... Une quantité de matière et un nombre d'Avogadro ça peut toujours servir

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 24-01-13 à 13:23

Si je comprends bien, on peut utiliser la formule nbre d'ions = n * N(avogadro) ce qui donne 8,24*10^24 ions calcium ?

Et donc la charge electrique est de (8,24*10^24) * 3.2*10^-19 = 2,64*10^3 C

mais après pour les la charge electrique apportée par tous les cations dans 1L, il faut refaire tous les calculs et additioner les résultats ?  

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 24-01-13 à 21:43

tu as calculé la quantité de matière ?

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 27-01-13 à 16:06

oui,

n = Cm * V et comme V = 1L, n= 0.0137 mol

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 27-01-13 à 16:09

Ok c'est bien
Pour la charge tu sais qu'un ion calcium est porteur de deux charges +.

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 00:03

Oui Ca2+ donc deux charges positives mais quand on nous demande la charge electrique apportée par l'ensemble des ions calcium, il faut multiplier par le nombre de moles de calcium ou multiplier ce nombre par la constante d'avogadro avant de la multiplier par 2 pour le nombre de charges ?

Et comment déduis t-on la charge electrique de l'ensemble des cations ? Faut-il refaire tous les calculs ? ( concentration massique en concentration molaire puis en mole, multiplié par le nombre de charge pour un ion ? )

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 10:43

Tu connais le nombre de cations donc tu connais le nombre de charges positives (nb cations*2). Et tu connais la valeur de la charge élémentaire...

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 20:39

Je viens de finir une grand partie de mon DM merci !
Mais encore une petite question : il faut que je complète une équation d'electroneutralité mais je sais pas quoi mettre comme coeff devant ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 20:40

Tu peux préciser ? Je n'ai pas les éléments pour te répondre sans ton énoncé

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 20:46

On doit finir par compléter "une relation permettant de vérifier l'electroneutralité d'une solution" : ........ [Ca2+] + ......... [Mg2+] + ......... [K+] + .........[Na+] = ......... [SO4 2-] + .......... [Cl-] + .......... [NO3 -]

J'ai toutes les données qu'il faut pour les differents ions mais je ne vois pas quoi faire avec pour compléter cette équation ...

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 20:52

Il faut que les charges + compensent les -
T'as quoi comme autres données ?

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 21:04

Les charges électrique de ces ions dans 1L d'eau Hepar,
mais on a vu dans la question precedente qu'il y a un petit écart entre la charge electrique de l'ensemble des cations et celle de l'ensemble des anions ( marge d'erreur )

sinon charge elec des ions magnésium = 9,43*10^2 C
celle des ions sodium = 5,85*10^1 C
celle des ions potassium = 9,86 C
celle des ions chlorure = -2,98*10^1 C
celle des ions sulfate = -3,07*10^3 C
celle des ions hydrogenocarbonate = -6,06*10^2 C
celle des ions nitrate = -6,67 C

voilà, je crois qu'il y a des ordres de grandeurs similaires mais je ne sais pas quoi en faire

Merci encore

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 21:06

Tu divises la charge de chaque ion par la charge élémentaire pour voir combien tu en as

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 21:19

Donc en fait je réutilises la quantité d'ions N qu'on avait au départ ?

Ce n'est pas grave si ce sont des chiffres a virgule ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 21:24

Non tu arrondis. Tu devrais avoir les proportions entre chaque ions avec ça

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 21:26

donc :8,25*10^21 [Ca2+] +  2,95*10^21[Mg2+] +  6.16*10^19[K+] + 3,66*10^20[Na+] = 9,59*10^21[SO4 2-] + 1,86*10^20 [Cl-] + 4,17*10^19 [NO3 -] + 3,79*10^21 [HCO3 -]

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 21:30

Ok. Maintenant divise par 1019

Posté par
helena12
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 21:39

D'accord !

Merci beaucoup pour votre aide

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Charge électrique et ions 28-01-13 à 21:46

Je t'en prie



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