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densité de la solution

Posté par
-Romane-
10-09-09 à 22:14

Bonsoir, pourriez vous m'aider à comprendre cet exo de DM?
le voici:

Sur la bouteille de son déboucheur de canalisations, René lit"Pourcentage massique en hydroxyde de sodium : 20%". Cela signifie que sur cent grammes de solution, vingt grammes sont de l'hydroxyde de sodium NaOH dissous.

a)René dispose d'un bouteille d'un litre de déboucheur, neuve. Il détermine que la densité est d= 1,2. Expliquer comment il peut s'y prendre pour obtenir ce résultat.
b)Déterminer la concentration molaire de la solution

pour la a) quelle formule utiliser? En plus je crois comprendre qu'on ne sait pas de quoi d'autres ets comoposée la solution... Comment faire?

Merci

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 10-09-09 à 22:27

regarde le post situé une douzaine de lignes plus bas ,intitulé "un flacon de destop"

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 11-09-09 à 21:30

bonsoir coriolan

j'ai regardé le topic que tu m'as indiqué et d'après ça voici ma réponse à la a):

a)Pour trouver le résultat densité = 1,2 on pèse le volume de la solution dont on on cherche la densité qu'on divise par la masse du même volume d'eau.
Est ce juste? compréhensible? n'y a t il pas un autre moyen avec la masse volumique?

b) il faut utiliser n=m/M pour faire c=n/V mais on ne connait pas m.. où le trouver?

merci

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 11-09-09 à 22:38

on pèse un volume quelconque de solution (en général on prend une fiole jaugée) puis on pèse le même volume d'eau.

quand on connait la densité ,on peut écrire que la masse de 1 L de solution est 1000*d grammes
dans ce cas ,la masse de 1 L de solution est m=1200g
Comme il n'y a que 20% d'hydroxyde dans la solution ,la masse d'hydroxyde est
m'=1200*20/100=240g
c'est la concentration massique Cm.
Connaissant Cm il faut que tu cherches la concentration molaire C.
on a Cm=m/V    C=n/V     et n=m/M    
               C=m/VM  =Cm/M  

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 11-09-09 à 22:55

La concentration massique est donc la masse du soluté, ici le sel, pour 1L, cela ne marche que pour les solides comme le sel ?

pourquoi chercher la concentration si on cherche le pourcentage de volume initial qu'il faut évaporer pour voir apparaitre de cristaux? quelle sera la suite?

pour avoir c pour faire V=n/C mais on a pas n.. :/
merci colorian

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 12-09-09 à 09:52

la concentration massique (Cm)d'une solution est la masse de substance dissoute (le soluté) par litre de solution .Ce n'est pas forcément un sel.(dans ce cas ,le soluté est l'hydoxyde de sodium :c'est une base )

la concentration molaire (C)d'une solution est le nombre de mol de substance dissoute  par litre de solution .

j'ai détaillé ,au-dessus ,comment on pouvait trouver Cm à partir des données de l'énoncé (d=1,2 et le pourcentage massique 20%)puis comment on pouvait en déduire la concentration molaire C.(c'est la seule question posée dans ton énoncé initial)
(M est la masse molaire de NaOH.)

Pour la question concernant l'évaporation et la formation de cristaux ,il manque l'énoncé.Je suppose qu'on t'indique la solubilité,c'est à dire la masse maximale de soluté que l'on peut dissoudre dans 1L.

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 09:53

pour la a) si j'ai bien compris on est pas obligé de prendre le volume total de la solution dont on veut connaitre et ensuite on divise la masse de ce volume par la masse du même volume d'eau? On utilise une fiole jaugée.
je croyais que d=solution/(eau)..?

b)je ne vois pas où tu veux en venir

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 09:58

mince il n'est pas question d'évaporation dans cet exo, le premier message de ce topic est complet, toutes mes excuses

b)Déterminer la concentration molaire de la solution

je ne comprends pas ta démonstration

comment déduis tu que C= MV?

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 12-09-09 à 10:20

par définition
Cm=m/V    m masse de soluté  (1)

C=n/V     n qté de matière   (2)

or n=m/M    M masse molaire

on remplace  n par m/M  dans (2 )
  
C=\frac{m}{M.V} =\frac{m}{V}.\frac{1}{M}

en utilisant (1)

C = \frac{Cm}{M}

il faut savoir faire ces transformations mais rien n'empêche de mémoriser
Cm=C.M

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 10:26

pour la b)
quelles sont les données dont on dispose d'emblée?

si on remplace n par m/M dans (2) on a C = mM/V plutot non?

sinon, que penses tu de mon message de 09:53 sur la question a)?

thanks

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 12-09-09 à 10:29

Une façon de vérifier si une formule est valable est d'écrire les unités à la place des symboles
C en mol .L-1 ou \frac{mol}{L}

Cm en g.L-1  ou  \frac{g}{L}

M en g.mol-1 ou   \frac{g}{mol}

vérifions que Cm =C*M est valable
\frac{g}{L} =\frac{mol}{L}*\frac{g}{mol}

en simplifiant  par "mol" ,on trouve


   \frac{g}{L} = \frac{g}{L}





  

  
              

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 10:37

oui..
mais je ne comprends pas la différence entre la masse volumique et la concentration massique car la masse volumique est aussi en g/L !
est ce la même chose?


de plus pour la b) il faut donc faire C =Cm/M avec Cm= m/V mais on a pas m ni n pour le trouver..

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 10:52

c'est bon j'ai compris le cheminement pour arriver à C= Cm/M

pour l'utiliser il nous faut m pour trouver Cm mais à part le fait que sur 100g de solution 20g sont du NaOH on ne sait pas quelle est la masse de soluté dans la bouteille de 1L, que faire?
On peut trouver M(NaOH) par contre

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 12-09-09 à 10:53

réponse au message 9:53

d s'exprime en effet par d = \frac{\rho(solution)}{\rho(eau)}
cela n'est pas en contradiction avec la définition
la densité d'un liquide par rapport à l'eau est égale au rapport de la masse d'un vertain volume de liquide  à la masse du même volume d'eau.

si le volume choisi vaut 1 dm3 ,la masse de 1 dm 3 est par définition la masse volumique



  C=\frac{n}{V}c'est à dire C=n.\frac{1}{V}
 \\ or n=\frac{m}{M} d'où C=\frac{m}{M].{1}{V} =\frac{m}{M.V}

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 12-09-09 à 10:54

formules illisibles .j'ai validé par erreur
je recommence

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 11:02

dac, prends ton temps

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 12-09-09 à 11:12

puisque tu as compris la formule,je ne recommence pas .
relis bien ma réponse de 22:38

la connaissance de d permet de trouver la masse de 1 L de solution
en effet  d=\frac{\rho(solution)}{\rho(eau)},donc
(solution)=(eau)*d
comme (eau)=1kg.dm-3 ,(solution)=1,2kg.dm-3

comme 1dm3 = 1L ,la masse de 1 L de solution est m=1,2kg=1200g

comme il y a 20g d'hydroxyde dans 100 g de solution (20%),dans 1200g  (soit 1L) de solution,la masse d'hydroxyde est
m' = 1200*20/100=240g
Comme c'est la masse d'hydroxyde dans un L ,c'est par définition la concentration molaireCm
Cm=240g.L-1

j'ajoute,que si j'ai parlé d'évaporation c'est parce que tu parles "d'évaporer" et de cristaux  à 22:55

j'espère que c'est clair maintenant

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 11:16

je vais reregarder tout ça
merci pour tout, j'envoie bientôt ma réponse finale pour la a) et la b)
pourras tu repasser et me dire si il y a encore des problèmes dans cette réponse?
merci beaucoup

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 14:42

a)Pour obtenir la densité de la bouteille d'un L d= 1,2, René peut pesé la solution d'un L et diviser la masse trouvée par la masse du même volume (soit 1L) d'eau. Cela revient à diviser la masse volumique de la solution par celle de l'eau vu que le volume est 1L. Il utilise une fiole jaugée et une balance (?).

c'est complet pour la a)?

b)encore quelques questions :

quand on arrive à C=m/VM pourquoi C n'est pas égal à Cm [b]X V ensuite?

et "comme 1dm3 = 1L ,la masse de 1 L de solution est m=1,2kg=1200g" je ne vois pas la logique de cette phrase, tu peux mettre une étape?[/b]

merci

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 19:10

c(solution)=6,0 mol/L est ce bien ça?

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 12-09-09 à 19:33

a) en pratique on ne pèse pas 1L de solution .C'est du gachis!
On pèse un certain volume de solution (par exemple 50mL). puis on pèse le même volume d'eau .
on divise la masse de la solution par la masse d'eau pour obtenir la densité

pour résoudre le problème,on utilise le fait que l'on connait  la densité
je t'ai expliqué comment on pouvait trouver la masse volumique de la solution (en kg.dm-3)
=1,2 kg.dm-3=1200g.dm-3
cela signifie que la masse de 1 dm3 (ou 1L) est 1200g.

La masse volumique de la solution n'est pas égale à la concentration massique  bien qu'on calcule les deux avec la formule m/V.En effet ,m ne représente pas la même masse.
pour la masse volumique,m est la masse de la solution (1200g dans ce cas)
pour la concentration massique m est la masse d'hydroxyde dans la solution.(dans ce cas  m=240g)
Donc,pour un volume de 1 L de solution =1200g.dm-3 et Cm=240g.L-1

le calcul de C est bon

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 12-09-09 à 19:38

je comprends la concentration massique s'occupe de la masse du soluté seulement.

pour la a) alors je dis juste "Pour obtenir la densité de la bouteille d'un L  qui est d= 1,2, René peut pesé la solution d'un L et diviser la masse trouvée par la masse du même volume (soit 1L) d'eau. Il utilise une fiole jaugée et une balance."?

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 13-09-09 à 10:00

pour la a) ,on te demande une méthode pratique.
Même si peser 1L n'est pas "faux",ce volume est inutilement grand .On peut peser n'importe quel volume de liquide ,à condition de peser le même volume d'eau.J'ai choisi 50mL,mais j'aurais pu choisir 20 ,25 ...ou autre .
Il ne faut pas choisir un volume trop petit car sinon la précision de la mesure diminue.
Si on fait une mesure approximative ,on peut même ne pas peser le volume d'eau .Il suffit d'utiliser le fait que la masse de 1mL d'eau vaut 1g.

en résumé:je te propose la réponse suivante
pour déterminer la densité d'un liquide ,on pèse un certain volume de solution (par exemple 50mL). puis on pèse le même volume d'eau .
On divise la masse de la solution par la masse d'eau pour obtenir la densité

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 13-09-09 à 12:24

a) ton explication est très bien, je la prends merci de te donner la peine de m'expliquer..
b)j'avais donc trouver C(solution)=6,0 mol/L

c'est tout bon?

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 13-09-09 à 12:29

C'est tout bon!

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 13-09-09 à 12:46

Posté par
suchi
re : densité de la solution 13-09-09 à 18:35

salut a tout le monde juste une petite question après avoir fait un calcul pour trouver la densité du noyau d'uranium donc j'ai fait


p=m/V comme on ma conseiller é je trouve p=1.2*10-10 kg/m3

   sa fait donc densité égale a 1,2 ?

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 20-09-09 à 13:08

Dans cet exo quand on parle de concentration massique Cm, c'est la concentration massique de quoi?
merci de m'éclairer

Posté par
coriolan
re : densité de la solution 20-09-09 à 14:29

la concentration massique d'une solution est la masse de soluté dissous par litre de solution

solution =soluté +solvant
dans ce cas  solvant = eau (solution aqueuse)
soluté = hydroxyde de sodium

Posté par
-Romane-
re : densité de la solution 20-09-09 à 14:33

donc dans cet exo quand on écrit Cm c'est Cm(hydroxyde de sodium) c'est cela?

PS:Corolian, pourrais tu jeter un coup d'oeil à mon topic "horizon" ça fait un bout de temps que je suis dessus mais la personne qui m'aidait n'est pas revenue..

merci



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