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DM : ions chlorures dans l'eau minérale

Posté par
jojo240998
21-02-15 à 14:25

Bonjour,
Je suis en 1ere S et j'ai un DM à rendre. Le problème, c'est que j'ai des difficultés à résoudre la 4° question :

Ions chlorures dans l'eau minérale

Un volume V = 200,0 ml d'eau minérale est versée dans un erlenmeyer. On ajoute une solution aqueuse de nitrate d'argent, Ag+ + NO3-, de concentration molaire en soluté apporté c = 1,0 mol.l-1. On note la formation d'un précipité au fur et à mesure de l'ajout de la solution.
Quand il ne semble plus se former de précipité, on arrête l'ajout. Puis on filtre le solide et on garde le filtrat clair.

Données : masse molaire atomique du chlore : M(Cl) = 35, 5 g.mol-1; masse molaire atomique de l'argent M(Ag)=108 g.mol-1

1) Quelles espèces chimiques conduisent à la formation du précipité ? Ecrire l'équation de la réaction de précipitation

2) Comment vérifier que tous les ions chlorure ont réagi ?

Après séchage à l'étuve, on obtient une masse m= 258 mg de précipité.

3) Qu'elle quantité de matière d'ions chlorure était présente dans les 200 ml d'eau minérale? Qu'elle est la concenration effective des ions chlorures dans l'eau minérale ?

4) L'étiquette indique une concentration massique en ions chlorures Cm= 320 mg.l-1. Comment retrouver ce résultat à partir de la concentration réelle ?


Voila ce que j'ai fait :


1) Les espèces chimiques conduisants à la formation du précipité sont les ions Ag+ et Cl-
La réaction est :

Ag+ et Cl  →  Ag (s) Cl (s)

2) On peut vérifier que tous les ions Cl ont réagis lorsqu'il ne se forme plus de précipité quand on verse le nitrate d'argent.

3) n=m/M
n= 0,258 / 143
n=1,79 x 10-3mol


On sait donc, qu'il y a 1,79 x 10-3 mol dans 200 ml d'eau minérale
On souhaite savoir combien il y a de mol de Cl dans 1 litre soit 1000 ml.
On peut donc faire :
(1000 x 1,79  x 10-3)/2
= 0,895 mol.l-1

La concentration effective des ions chlorures dans l'eau minérale est de 0,895 mol.l-1

4) Pour la question 4, je ne vois pas du tout ce qu'il faut faire. Pourriez-vous m'aider svp

Merci de votre aide !

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 14:38

Salut,

1. OUI TB !
Attention ! L'ion chlorure s'écrit bien \red{Cl^-}.

2. Absolument ! Quand tous les ions chlorure ont réagi avec les ions argent, dans ce cas, il n'y a plus la formation de précipité.
Pour s'en assurer, il suffirait d'ajouter un peu de solution de nitrate d'argent au mélange filtré, et si aucun précipité ne se forme, c'est qu'il n'y a effectivement plus de d'ions chlorure.

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 14:45

3. Explique bien ton raisonnement stp :

d'après l'équation de précipitation :

Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl

donc pour 1 mole de Ag^+ réagissant avec 1 mole de Cl^-, il se forme 1 mole de AgCl.

Finalement, on peut écrire :

\boxed{n(Ag^+)_{introduite} = n(Cl^-)_{ayant ~ reagi} = n(AgCl)_{produit}}

\Leftrightarrow n(Cl^-)_{ayant ~ reagi} = n(AgCl)_{produit} = \dfrac{m(AgCl}{M(AgCl)} = \dfrac{258 \times 10^{-3}}{35,5+108} ~mol

La concentration en ions chlorure est alors :
[Cl^-]=\dfrac{n(Cl^-)}{V}

Attention ! V = 200 ~mL

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 14:46

Que donnent les applications numériques ?

Posté par
jojo240998
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:01

Merci pour ces explications 😄

Grace à vos/tes calculs, je trouve que n(Cl-) est égal à 1,79 mol

Et la concentration en ions chlorure est alors de 0,898 mol.l-1. J'ai procédé comme ça : \frac{1,79}{0,200}

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:05

Non !

Ton premier calcul était correct !

n(Cl^) = 1,79 \times 10^{-3} ~mol

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:06

n(Cl^-) = 1,79 \times 10^{-3} ~mol

(erreur de formule)

Posté par
jojo240998
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:24

3) n(Cl-)= 1,79 x 10-3 mol. J'avais oublié le "x10-3" Désolé 😄


la concentration en ions chlorure est-elle de 8,95 x 10 -3mol.L-1 ?

J'ai fait : \frac{1,79 \times 10^-3}{0,200}=8,95 \times 10^-3 mol.L^-1

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:25

OK

Posté par
jojo240998
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:29

Pourrais-je avoir, plus de précision, sur ce qu'il faut faire dans la question 4, Je ne vois pas du tout 😄

Et en tout cas merci beaucoup de votre aide ! 😄

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:30

Pour la question 4, quelle est la définition de la concentration massique ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:30

Comment lier cette définition à une formule ?
Précise bien les notations employées

Posté par
jojo240998
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:50

La définition de la concentration massique est : le quotient de la masse / par le volume de solution.

Cm=\frac{masseespèce}{Volumesolution}

Je pense que la masse de l'espece, c'est la masse du précipité, soit 258 mg et que le volume de solution est 0,200 L

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 15:56

Démonstration à connaître par coeur :

\C_m = \dfrac{m}{V}

or m = n \times M

donc

\C_m = \dfrac{m}{V}= \dfrac{n \times M}{M} = \dfrac{n}{V} \times M

mais par définition de la concentration molaire :

C = \dfrac{n}{V}

Finalement,

\C_m = \dfrac{n}{V} \times M = C \times M

Posté par
jojo240998
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 16:24

Cm=\frac{n}{V} \times M

Donc si l'on applique les formules numériques,

n = 1,79\times10^-3

V = 0,200

M = \frac{m}{n} soit  \frac{258}{1,79\times10^-3} = 144134


Cm=\frac{1,79\times10^-3}{0,200} \times 14413

Cm=128,996

Posté par
jojo240998
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 16:27

\frac{1,79\times10^-3}{0,200}\times20144134

=1289,99 mg.L-1 Ce qui n'est pas égal à ce que nous dit l'énoncé : 320 mg.L-1

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 16:29

Mais pourquoi tu te relances dans des calculs compliqués

On avait C = 8,95 mmol/L

donc Cm = C x M = 8,95 x 35,5 = 318 mg/L soit environ égal à 320 mg/L

Posté par
jojo240998
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 16:37

Je n'avais pas écrit que C était égal à  8,95 x 10-3 mol/L donc je n'avais pas fait attention que je l'avais ! Désolé

Le calcul est tout simple en fait !

En tout cas merci beaucoup de ton aide ! 😄

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 16:44

Mais si

Regarde ton post de 15h24, tu l'avais écrit

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 16:45

Je t'en prie
++

Posté par
jojo240998
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 16:49

Oui je l'avais écrit mais pas avec le C devant, c'est pour ça que je n'avais pas fait attention que ça correspondait à C ! 😄

En tout cas, merci encore 😄

Posté par
gbm Webmaster
re : DM : ions chlorures dans l'eau minérale 21-02-15 à 17:01

OK, ça marche

++



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