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Niveau seconde
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DM de chimie

Posté par
grady99
24-01-15 à 12:08

Bonjour à tous et à toutes,

J'aimerais avoir votre aide concernant mon DM sur lequel je galère depuis 3 jours et que j'ai a rendre pour lundi. J'aimerais que vous m'apportiez votre aide, merci.

Voici l'énoncé:

On dissout un comprimé de paracétamol C8H9NO2 de 500mg dans un vert d'eau de 100mL.

1) Par la méthode de votre choix, calculer la concentration molaire.
2) Proposer une liste complète de matériel pour préparer à partir de cette solution mère 50mL d'une solution fille diluée 10 fois ( faire un calcul préliminaire.

Svp aidez moi je suis vraiment très nul en chimie.

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:12

Salut,

On dissout un comprimé de paracétamol [tex]C_8H_9NO_2 de 500mg dans un vert d'eau de 100 mL. [/tex]

Soit V = 100 mL le volume de la solution obtenue.
On dissout une masse m = 500 mg de paracétamol dans cette solution.

Je vais te proposer de décomposer l'exercice pour t'aider :
* Calculer la quantité de matière contenue dans le cacher de masse m(C_8H_9NO_2)
* Rappeler la définition de la concentration molaire d'une solution de volume V
3) Calculer cette concentration pour la solution de paracétamol.

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:13

On dissout un comprimé de paracétamol C_8H_9NO_2 de 500 mg dans un vert d'eau de 100mL.

(faute de latex)

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:16

Oui je suis d'accord, mais je ne trouve pas M masse molaire en fait.

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:19

Tu as la formule du paracétamol non ?

M(C_8H_9NO_2) = 8M(C) +9M(H) + M(N) + 2M(O)

puis tu regardes dans ton livre de chimie :

M(C) = 12 g/mol
M(H) = 1g/mol
M(N) = 14 g/mol
M(O) = 16 g/mol

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:25

Donc si je comprends, M=12+1+14+16= 43 c'est ça ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:30

Attention, il y a des coefficients ...

CO_2 --> 1 atome de carbone C et 2 atomes d'oxygène

H_2O --> 2 atomes d'hydrogène et 1 atome d'oxygène

C_8H_9NO_2 --> 8 atomes de carbone, 9 atome d'hydrogène, 1 atome d'azote et 2 atome d'oxygène.

Pour connaître la masse molaire d'une molécule, tu décomposes en atomes contenus dans la formule de celle-ci.

En effet, comme tu connais la masse molaire de chaque atome, tu peux alors déterminer celle du paracétamol connaissant sa formule.

Allez ! Courage !


Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:32

Donc 8x12 9x1 1x14 2x16 ? C'est ça ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:35

M(C_8H_9NO_2) = 8M(C) +9M(H) + M(N) + 2M(O) = 8 \times 12 + 9 \times 1 + 14 + 2 \times 16 = ... ~g/mol

or

 \\ m(C_8H_9NO_2) = 500 ~ mg = ... ~g

donc finalement la quantité de matière en paracétamol présente dans le cachet vaut par définition :

n(C_8H_9NO_2) = ?

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:38

Olala,  c'est dur je comprends rien, a ce que je comprends n=m ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:48

Mais non ce n'est pas dur.

Il n'y a pas de miracle, il faut apprendre son cours.

En quatrième/troisième, tu as vu qu'une molécule est composée d'atomes.
Donc connaissant sa formule, tu peux déterminer le nombre d'atomes la composant.

La formule du paracétamol étant C_8H_9NO_2, sa molécule est composée de :
* 8 atomes de carbone C
* 9 atomes d'hydrogène H
* 1 atome d'azote N
* 2 atomes d'oxygène O

--> il faut absolument apprendre par coeur les symboles des principaux atomes de la classification périodique des éléments

Ensuite dans ton programme de seconde tu as vu que chaque atome avait une masse molaire :
* atome de carbone : M(C) = 12 g/mol
* atome d'hydrogène M(H) = 1 g/mol
* atome d'azote M(N) = 14 g/mol
* atome d'oxygène M(O) = 16 g/mol
=> tu n'es pas obligé de les connaître par coeur, normalement dans ton livre de chimie il doit y avoir leurs valeurs

Ainsi pour le paracétamol, en décomposant sa formule en nombres d'atomes présents, tu obtiens ce que je t'ai écrit :

M(C_8H_9NO_2) = 8M(C) +9M(H) + M(N) + 2M(O) = 8 \times 12 + 9 \times 1 + 14 + 2 \times 16 = ... ~g/mol

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:48

Ensuite, pour le cours sur la quantité de matière, tu peux aller ici :

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 12:49
Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 13:10

Aaah d'accord je vois mieux, donc M=151g.mol-1
Après on fait C=500x10-3/151x0,1 ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 13:14



Mais commence toujours par une expression littérale avant de dérouler l'application numérique :

M(C_8H_9NO_2) = 8M(C) +9M(H) + M(N) + 2M(O) = 8 \times 12 + 9 \times 1 + 14 + 2 \times 16 = 151 ~g/mol

or

m(C_8H_9NO_2) = 500 ~ mg = 0,500 ~g

donc finalement la quantité de matière en paracétamol présente dans le cachet vaut par définition :

n(C_8H_9NO_2) = \dfrac{m(C_8H_9NO_2)}{M(C_8H_9NO_2)} = ... mol

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 13:15

Ensuite, quelle est la définition d'une concentration molaire C,
* connaissant la quantité de matière en paracétamol ?
* connaissant le volume V de la solution (100 mL) ?

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 13:34

Mais on ne cherchait pas n quantité de matière, je cherchais C concentration molaire, donc le résultat est 5/151= 0,03g.mol-1 ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 13:39

Concentre-toi un peu.

Dans un premier temps oui, on a déterminé la quantité de matière en paracétamol à partir de la masse m du cachet et la masse molaire de la molécule :

n(C_8H_9NO_2) = \dfrac{m(C_8H_9NO_2)}{M(C_8H_9NO_2)} = \dfrac{0,500}{151} =  0,0033 ~ mol

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 13:39

Ensuite, il faut déterminer la concentration molaire de la solution pour finir la question 1.

Aide-toi de la fiche au besoin

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 13:43

Et ben, j'ai fais C=Cm/M =5/151 =0,03

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 13:50

NON ...

N'applique pas des formules sans comprendre.

Tu as calculé la quantité de matière n.

La concentration massique d'une solution de quantité de matière n et de volume V est

C = n/V

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 14:21

Pour trouver la concentration massique on fait 0,5/0,1 donc on trouvera 5, donc Cm=m c'est pour ça que n=C

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 14:31

1ère méthode :

M(C_8H_9NO_2) = 8M(C) +9M(H) + M(N) + 2M(O) = 8 \times 12 + 9 \times 1 + 14 + 2 \times 16 = 151 ~g/mol

or

m(C_8H_9NO_2) = 500 ~ mg = 0,500 ~g

donc finalement la quantité de matière en paracétamol présente dans le cachet vaut par définition :

n(C_8H_9NO_2) = \dfrac{m(C_8H_9NO_2)}{M(C_8H_9NO_2)} = 0,0033~mol

Enfin, par définition de la concentration molaire, celle de la solution de paracétamol vaut :

C = \dfrac{n(C_8H_9NO_2)}{V} = \dfrac{0,0033}{0,1} = 0,033~ mol/L

2ème méthode :

On peut déterminer la concentration massique de la solution de paracétamol.

Par définition :

C_m = \dfrac{m(C_8H_9NO_2)}{V} = \dfrac{0,500}{0,100} = 5~g/L

or la relation liant la concentation massique Cm à la concentration molaire est :

C = \dfrac{C_m}{M(C_8H_9NO_2)} = \dfrac{5}{151} = 0,033 ~mol/L

Soient deux méthodes pour arriver au même résultat

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:04

Oui donc ça j'ai compris merci bien, par contre la deuxième question je ne vois absolument pas comment faire ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:06

Citation :
Proposer une liste complète de matériel pour préparer à partir de cette solution mère 50mL d'une solution fille diluée 10 fois

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:10

C'est ton cours sur les dilutions, une fiche est disponible ici :

[lien]

Solution mère :
C = 0,033 mol/L
V = ?

Solution fille :
C1 = C/10 = 0,0033 mol/L
V1 = 50 mL

L'ajout d'eau ne modifie pas la quantité de matière :

C x V = C1 x V1

<=> V = C1 x V1/C = 5,0 mL

Quel protocole proposes-tu alors ?

C'est dans la fiche.

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:19

Je comprends absolument rien a ça moi, tout ce qu'est dilution solution et tout même en m'expliquant je comprendrai rien

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:26

Comment veux-tu progresser en chimie si à chaque fois que je t'explique quelque chose tu te braques et me balance "je ne comprends rien" ?

La chimie ce n'est pas compliqué à condition d'apprendre son cours régulièrement.

Ce sont honnêtement des points facilement gagnés sur un contrôle.

Ici on aborde une dilution.

En question 1 on avait calculé par deux méthodes la concentration molaire d'un verre de 100 mL de paracétamol.

Maintenant on veut prélever une quantité de cette solution pour voir une solution diluée 10 fois avec un volume V1 = 50 mL. Diluer 10 fois revient donc à diviser par 10 la concentration de la solution.

En effet, si le nombre de molécules dans ton volume de solution reste toujours le même, si tu augmentes par 10 le volume dans la solution fille, forcément la concentration de la solution fille est divisé par 10.

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:28

Solution mère :
C_0 = 0,033 mol/L
V_0 = petite quantité de volume qu'on souhaite prélever de la solution faite en question 1

Solution fille :
C_1 = C_0/10 = 0,0033 mol/L car diluer 10 fois une solution revient à diviser sa concentration par 10
V_1 = 50 mL valeur donnée dans l'énoncé.

L'ajout d'eau ne modifie pas la quantité de matière :

donc on peut écrire C_0 x V_0 = C_1 x V_1

<=> V = C1 x V1/C = 5,0 mL

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:29

C_0 \times V_0 = C_1 \times V_1

soit V_1 = 5,0 mL si tu fais l'application numérique

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:29

Ensuite tu vas lire la fiche et tu regardes la dernière partie dans lequel j'explique le protocole de dilution.

Posté par
grady99
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:31

Donc faire 0,0033/10 ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 24-01-15 à 15:48

Solution mère :
C0 = 0,033 mol/L
V0 = petite quantité de volume qu'on souhaite prélever de la solution faite en question 1

Solution fille :
C1 = C_0/10 = 0,0033 mol/L car diluer 10 fois une solution revient à diviser sa concentration par 10
V1 = 50 mL valeur donnée dans l'énoncé.

L'ajout d'eau ne modifie pas la quantité de matière :

donc on peut écrire C0 x V0 = C1 x V1

<=> V0 = (C1 x V1)/C0 = (0,0033 x 50)/0,033 = 5,0 mL

Posté par
Eric91
re : DM de chimie 25-01-15 à 17:22

Je n'ai rien à ajouter concernant la réponse à cet exercice .

Juste pour info, en complément des fiches du forum, il y a aussi des chaines vidéos sur Youtube qui détaillent des exercices en vidéo (je dis ça pour celles et ceux qui repasseraient sur le sujet).  Parfois ça peut aider à avoir un "déclic" pour comprendre !

Pour cet exo par exemple :
Calcul Concentration : https://www.youtube.com/watch?v=_faUn3nQIRw
Matériel dilution : https://www.youtube.com/watch?v=8Que0kQ8_mg

Bon courage !

Posté par
gbm Webmaster
re : DM de chimie 25-01-15 à 19:51

Un petit complément visuel toujours utile



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