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Dissolution des solides

Posté par
TitanLasta
19-03-18 à 14:37

Bonjour,
J'ai des difficultés a réaliser cette exercice, surtout la question 2 et 3. Pouvez-vous m'aider a le faire.

On considere trois solutions S1, S2 et S3 préparées à partir de solides ioniques:
•S1:solution de chlorure d'aluminium AlCl3 de volume V1=40mL, de concentration C1=0,10mol.L-1
•S2:solution de chlorure de sodium NaCl de volume V2=10mL, de concentration C2=0,50mol.L-1
•S3:solution de sulfate de sodium Na2SO4 de volume V3=50mL, de concentration C3=0,2mol.L-1

1.Ecrivez les équations- bilans de dissolution des ions dans l'eau.
2.On procede au mélange des ces trois solutions. Quelles sont, dans le mélange, les concentrations finales des ions sulfate, aluminium, sodium et chlorure?
3.On rajoute 900mL d'eau distillé au mélange. Que deviennent les nouvelles concentrations des ions?

Que dois-je faire pour les question 2 et 3 ? Merci...

Posté par
odbugt1
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 15:34

Question 2:
A partir des équations- bilans de dissolution des ions dans l'eau obtenues à la question 1 :
Calculer les quantités de matière en Al3+ et en Cl- apportées par la solution S1
Calculer les quantités de matière en Na+ et en Cl- apportées par la solution S2
Calculer les quantités de matière en Na+ et en (SO4)2- apportées par la solution S3
En déduire les quantités de matière en Al3+, Cl- , Na+ , (SO4)2- présentes dans le mélange  de S1 + S2 + S3
A partir de là en déduire les concentrations correspondantes.

Question 3:
Tenir compte de la nouvelle valeur du volume

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 16:59

Quelle formule doit-je utiliser ?

Posté par
odbugt1
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 17:24

Citation :
Quelle formule doit-je utiliser ?
Tu pourrais essayer "Abracadabra" ou bien "Sésame, ouvre toi" mais tout cela est quelque peu dépassé alors tu devrais aller voir ici si tu trouves quelque chose d'efficace.


Trêve de plaisanteries !
Il faut absolument  éviter de chercher une formule qui pourrait "marcher" comme un baigneur en difficulté chercherait une bouée qui pourrait le sauver.
Si, par chance, tu attrapes la bonne "formule" ta réponse sera bonne mais tu n'auras pas forcément compris pourquoi.
Et si tu attrapes une "formule" qui ne convient pas tu vas couler avec elle !

Commence donc par poster ta réponse à la question 1 car les questions suivantes en dépendent directement .
A partir de là, on pourra réfléchir à la manière de répondre sans se précipiter sur des "formules" !

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 17:35

Je trouve pour la 1:
AlCl_{3}(s)\rightarrow Al^{3+}(aq)+3Cl^{-}(aq)
NaCl(s)\rightarrow Na^{+}(aq)+Cl^{-}(aq)
Na_{2}SO_{4}(s)\rightarrow 2Na^{+}(aq)+SO_{4}^{2-}(aq)

Posté par
odbugt1
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 17:57

Parfait !

Prenons la première solution, celle de chlorure d'Aluminium.
L'énoncé indique son volume : 40 mL soit 0,040 L et sa concentration 0,10 mol/L

Peux tu calculer (en moles) la quantité de matière qui a été introduite dans ces 40 mL d'eau pour préparer cette solution ?

Attention, je ne parle pas encore ici de la dissolution ( je suppose qu'elle n'a pas encore eu lieu ) mais du chlorure d'Aluminium solide utilisé pour préparer ces 40 mL

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 18:20

C=\frac{n}{V}=\frac{0,10}{0,040}=2,5mol.l-1

Est-ce bien ca ?

Posté par
odbugt1
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 18:29

Hélas non !
Tu as cherché une "formule" .
C'était une "bonne" formule mais tu l'as mal utilisée.
Regarde ce tableau.
On part d'une solution à 0,10 mol/L
Donc 1L contient 0,10 mol
Alors combien de moles dans 0,04L
C'est niveau collège ....

\large \begin{array}{|c|c|}\hline 1L&0,10~mol\\\hline 0,04L&?\\\hline\end{array}

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 18:35

0,04×0,10=4.10^-3mol.l-1

A quoi cela va nous amener ?

Posté par
odbugt1
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 18:50

Tu y es presque.
Ce n'est pas 4.10-3 mol/L ( On sait que cette solution a une concentration de 0,10 mol/L) mais
c'est bien 4.10-3 mol

Donc voilà :
Avant dissolution cette solution de volume 0,04 L contient 4.10-3 = 0,004 mol de AlCl3
Maintenant, si tu retournes à ton équation de dissolution tu y constateras que chaque fois qu'un de ces AlCl3 se dissout il libère un ion Al3+ et trois ions Cl-
Peux tu en déduire :
Le nombre de moles d'ions Al3+ libérés ?
Le nombre de moles d'ions Cl- libérés ?

Et surtout ne cherche pas trop loin . C'est tout bête

Citation :
A quoi cela va nous amener ?
A la solution de l'exercice !

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 19:12

odbugt1 @ 19-03-2018 à 18:50


Peux tu en déduire :
Le nombre de moles d'ions Al3+ libérés ?
Le nombre de moles d'ions Cl- libérés ?


Le nombre de moles d'ions Al^{3+} est 0,004mol
Le nombre de moles d'ions Cl^{-} est 3×0,004=0,012mol

Est-ce correct ?

Posté par
odbugt1
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 19:35

Parfaitement correct !

Et maintenant regarde ce tableau :

\large \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}\hline Solution&C(mol/L)&V(L)&n(mol)&Al^{3+}(mol)&Cl^-(mol)&Na^+(mol)&SO_4^{2-}(mol)\\\hline AlCl_3&0,10&0,04L&0,004&0,004&0,012&0&0\\\hline NaCl&&&&0&&&0\\\hline Na_2SO_4&&&&0&0&&\\\hline\end{array}

La ligne AlCl3 correspond au travail que tu as fait :
Les 3 premières colonnes sont des données de l'énoncé.
Les trois suivantes les résultats que tu as obtenus.
Le " 0 " dans les colonnes Na+ et (SO4)2-, c'est parce que la dissolution de AlCl3 ne libère pas
d'ions Na+ ni d'ions (SO4)2-

Il te faut essayer de faire le même travail que le précédent avec la deuxième solution (celle de NaCl) et pourquoi pas avec la troisième.

Une fois ce travail terminé, on pourra s'occuper du mélange.

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 20:13

SolutionC(mol/L)V(L)n(mol)Al^{3+}(mol)   Cl^{-}(mol)Na^{+}(mol)SO_{4}^{2-}(mol)
AlCl_{3}0,100,040,0040,0040,01200
NaCl0,500,010,00500,0050,0050
Na_{2}SO_{4}0,20,050,01000,020,01


J'ai recopier votre tableau et completer le reste.

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 20:16

On ne voit pas le tableau en entier. Je pense avoir fait le bon travail. J'ai suivi la méthode que la précédente solutions AlCl3.

Posté par
odbugt1
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 20:32

C'est en effet du très bon travail.
On mélange maintenant les solutions.

Le tableau montre que ce mélange contient :
0,004 + 0 + 0  = 0,004 mol d'ions Al3+

De même il contient  ...... + ....... + ......... = mol d'ions Cl-

et même processus pour les ions Na+ et SO42-

Le volume du mélange est V = ............................ L

et on peut donc comme demandé calculer la concentration molaire de chaque type d'ions dans le mélange .

[ Al3+ ] = n(Al3+) / V
etc .....

Question 3 : Voir mon post du 19-03-18 à 15:34

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 20:58

odbugt1 @ 19-03-2018 à 20:32


0,004 + 0 + 0  = 0,004 mol d'ions Al3+

De même il contient  ...... + ....... + ......... = mol d'ions Cl-

et même processus pour les ions Na+ et SO4[sup]2-[/sup

0,012+0,005+0=0,017 mol d'ions Cl-
0+0,005+0,02=0,025 mol d'ions Na+
0+0+0,01= 0,01 mol d'ions SO_{4}2-

Le volume du mélange est V=0,04+0,01+0,05=0,1L

[Al^{3+}]=\frac{0,004}{0,1}=0,04mol.l^{-1}

Et pour la 3. Je rajoute les 900mL ou 0,9L au 0,1L, ce qui fait:
[Al^{3+}]=\frac{0,004}{0,1+0,9}=1mol.l^{-1}

Est-ce correct ?

Posté par
odbugt1
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 21:11

Tout cela est exact à l'exception du tout dernier calcul.

[Al3+] = 0,004/(0,1 + 0,9) = 0,04 mol/L et non 1 mol/L
mais il s'agit probablement d'une étourderie.

Posté par
TitanLasta
re : Dissolution des solides 19-03-18 à 21:15

Oui une petite erreur d'inattention. Je finis le reste et c'est bouclé.
Merci



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