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dm étude de deux polluants

Posté par
Diu
04-02-19 à 23:11

Bonjour,
je sais que ce DM à déjà était réalisé sur ce forum néanmoins je ne comprends pas une question, je bloque sur un étape pourriez-vous m'aider s'il-vous plaît ?

l'énoncé :
Les ions phosphore contenus dans une eau usée peuvent être extraits à l'aide d'une solution S de sulfate d'aluminium dont la concentration en ion aluminium est [Al3+] = 2.00 mol.L-1
on me donne la formule du sulfate d'aluminium hydraté  : Al2(So4)3, 18H2O

Voici la question :

d) On veut traiter 100 m3 d'une eau usée dont la concentration massique en ions phosphate est t= 2.1 m.gL -1. Quel volume de solution S doit -on utiliser pour extraire la quasi totalité de ces ions ?



Sachant que je connait la masse de solution S, m= 666.3 g et le volume, V= 1.00 L
et l'on a la concentration des ions phosphate est t= 2.1 m.gL -1 ainsi que le volume d'eau usée (1m3 = 1000 L donc 100m3 = 100 000 L)
j'ai donc fait n(PO43-)= C X V = 2.1 X 100 000 = 210 000 L est-cela ?
et j'ai réalisé un tableau d'avancement mais après je bloque...

Merci de votre compréhension !

Posté par
odbugt1
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 14:52

Bonjour,

j'ai donc fait n(PO43-)= C X V = 2.1 X 100 000 = 210 000 L est-cela ?

Evidemment non !
Tu écris qu'une quantité de matière n(PO43-) est égale à un volume (210000 L) !

Ce qu'il faut faire :
a) Ecrire l'équation de la réaction entre les ions Al3+ et les ions phosphate (PO4)3-
b) Faire un tableau d'avancement
c) .... On verra .... (si tu donnes suite à ta demande d'aide)

Posté par
Diu
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 18:08

Je voulais dire 210 000 mol

Posté par
Diu
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 18:17

Equation de réaction :
Al3+ + Po 43-    ---------> AlPo4

J'ai fait mon tableau mais je vois pas comment après

Posté par
odbugt1
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 18:54

Hélas !
Pour obtenir tes 210000 L devenus 210000 mol, tu multiplies des mg/L (2,1mg/L) par des L (100000L) ce qui donne des mg donc une masse !
Passons ....

Ton équation de réaction est exacte.
Attention tout de même Po est du Polonium qui n'a rien à faire ici. C'est (PO4)3- qui doit être utilisé.
On va se passer du tableau d'avancement en remarquant que puisque tous les coefficients stoechiométriques sont égaux à 1 la quantité de matière consommée  n(Al3+) est la même que celle de  (PO4)3-

Il te faut donc calculer avec les données de l'énoncé n (PO4)3-, en déduire n(Al3+) et à partir de là calculer le volume demandé.
Rappel : La concentration molaire en Al3+ est connue : 2,00 mol/L

Posté par
Diu
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 19:26

m (PO4)3- = C x V
                        = 2.1 x (100) = 210 g.
D'où n (PO4)3- = m/M
          (M (PO4)3-) = M(P)+ 4 xM(O)
                                           31 + 4 x 16
                                           95 mol
n (PO4)3- = m/M = 210 / 95 = 2,21mol
        
Propo stoch donc n(Al3+) = 2.21 mol

Posté par
Diu
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 19:28

Don V = n(Al3+) / [Al3+] = 2.21 / 2.00 soit 1.105 L

Posté par
Diu
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 19:32

Mais c'est bien 100 000 notre volume d'eau usée ? Donc je me suis trompé il faut 1105,25 L  Non ?

Posté par
odbugt1
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 20:06

Ton premier résultat (1,10L) est exact mais il est obtenu à la suite de deux erreurs qui se compensent.
Tu as repéré l'une de ces erreurs : 100m³ = 1.105 L
L'autre erreur : 2,1 mg/L = 2,1.10-3 g/L

Je propose :

m (PO4)3- = Cmass(PO4)3-  *  V( à traiter)
m (PO4)3-  = 2,1.10-3 * 1.105 = 210 g
n(PO4)3- =  m (PO4)3-  / M (PO4)3-
n (PO4)3- = 210 / 95 = 2,21 mol

n(Al3+) =n (PO4)3-) = 2,21 mol
V(Al3+) = n(Al3+)  / C(Al3+) = 2,21 / 2,00 = 1,10L

Posté par
Diu
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 21:16

Je comprends pas pourquoi c'est 2,1.10-3 g/L  et pas 2,1 g/L

Posté par
Diu
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 21:20

À non c'est en gramme par litre pardon

Posté par
odbugt1
re : dm étude de deux polluants 05-02-19 à 21:37

L'énoncé dit :
" 2.1 m.gL -1 "
ce qui normalement se lit : 2,1 mètres x grammes par litre.
et que j'ai "traduit" par 2,1 mg/L soit 2,1 milligrammes par litre.

2,1 mg/L = 2,1.10-3 g/L



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