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Chimie calcul de concentration à partir d'équation bilan
Bonjour,
J'aurais besoin que vous confirmiez mes calculs sur cette énoncé ci-joint, en vous remerciant par avance.
Votre eau usée contient l'équivalent de 50 mg de N-NO3-.L-1 de liqueur mixte à l'issue de la première phase de traitement. Par chance, un industriel produisant de l'H2 par catalyse vous fait donc de son surplus d'H2, vous en disposez en quantité largement supérieur à vos besoins. Quelle concentration en mM auriez-vous besoin pour éliminer la totalité de l'azote ?
J'ai réalisé les demi-équations de chaque couple pour arriver à cette équation bilan ci-dessous :
2NO3-+4H++H2--> 2NO2+2H2O + 2H+
J'ai émis l'hypothèse selon laquelle on travaillait avec 1L de solution et donc que l'on avait 50 mg de NO3-.
L'équation nous dis que 1 mole d'H2 est nécessaire pour oxyder 2 mole NO3-. Ce qui nous permet d'écrire à l'équivalence:
n(H2) = 2n(NO2)
n(H2) = 2(50x10-3/14 + 16x2)
n(H2) = 2,17x10-3 mol.L-1
soit 217 mmol. L-1
Bonsoir
Il y a des imprécisions dans ton énoncé. Je pense qu'il s'agit de déterminer la quantité (en moles) de H2. Le dihydrogène est un gaz pas un soluté.
50mg/L représente la concentration massique en acide nitrique HNO3 ?
Tu peux simplifier ton équation bilan.
L'énoncé correspond mot pour mot à celui que j'ai eu à mon examen. Je pense quand effet, il s'agir de déterminer la concentration en H2 (mM) et que d'après l'unité il s'agirait en effet de la concentration massique de NO3-.
On peut simplifier par 2 soit :
NO3- + 2H+ 1/2 H2(g) --> NO2 + H2O + H+.
Donc on consomme 1 mole de H2 pour former 1 mole NO2-.
n(H2) = 50×10-3/2
n(H2) = 25×10-3 soit 250 mM.
Ta notation "N-NO3-" de ton premier message était incompréhensible. Ton dernier message est clair : 50mg/L représente la concentration massique en ions nitrate.
La simplification par 2 que tu as faite dans l'équation bilan est possible mais pas obligatoire. En revanche, laisser figurer des ions H+ à la fois côté réactifs et côté produits est une erreur ; je corrige :
2NO3- + 2H+ + H2 
2NO2 + 2H2O
Ensuite : ton calcul est faux : l'énoncé fournit un renseignement sur la quantité initiale d'ions nitrate par litre, pas sur la quantité de NO2 formée. La quantité de dihydrogène nécessaire est la moitié de la quantité initiale d'ions nitrate.
Tu pourrais peut-être revoir ton cours de chimie niveau classe de première de lycée...
La concentration massique en ions hydrogène est donc de 25 mg/L
p =
Soit
p = c * M et comme on cherche C
= 1,25x10-2mol.L-1
C(H2) = 12,5 mM.
Plus les messages se succèdent plus la situation s'aggrave... Connaissant la concentration massique et la masse molaire de l'ion nitrate, quelle est la concentration molaire en ions nitrate.
Quelle est la quantité de dihydrogène pour réduire les ions nitrate contenus dans un litre de solution ?
C[NO3-] =
C[NO3-] = 8,06x10-4 mol/L-1
La quantité de dihydrogène nécessaire est la moitié de la quantité initiale d'ions nitrate.
C[H2] = 4,03 x -4 mol/L-1
Attention à ne pas confondre quantité et concentration. Le dihydrogène est un gaz pas une espèce en solution même si ce gaz est très faiblement soluble dans l'eau. Il faut plutôt parler ici de quantité de gaz nécessaire par litre de solution traitée. La notation c[H2] n'est peut-être pas la plus appropriée.
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