Bonjour à tous,
J'ai un devoir maison à faire en chimie, seulement il y a quelques questions qui me bloquent un peu.
Voici l'énoncé :
L'acide lactique:
Le détartrant à base d'acide lactique est conditionné sous forme d'un liquide non pur, de densité d = 1,06, dans un petit flacon. La notice d'utilisateur indique qu'il faut verser la totalité de son contenue dans le réservoir de la cafetière et qu'il faut ajouter de l'eau. On prépare ainsi un volume Vs = 600 mL d'une solution aqueuse S d'acide lactique de concentration molaire Ca = 1,0 mol/L.
(On nous donne la formule semi-développée de l'acide lactique).
1. Préparation de la solution S
1.1 Calcule de la masse volumique rho du liquide contenue dans le flacon en g/L:
d = rho fluide : rho eau
rho fluide = d x rho eau = 1,06 x 1 = 1,06 g/L
1.2 A partir de la formule semi-développée, donner la formule brute:
C3H6O3
Puis calculer la masse molaire moléculaire Ma:
Ma = 90,0 g/mol
1.3 Calculer la quantité de matière na et la masse ma d'acide lactique présent dans le flacon d'origine:
Calcul de na:
Ca = na : Vs
na = Ca x Vs
= 1,0 x 600.10-3
= 0,6 mol
Calcul de ma:
ma = na x Ma
= 0,6 x 90,0
= 54 mol
2. Action de l'acide lactique sur le tartre
Dans cette partie, on cherche à évaluer le temps nécessaire à un détartrage efficace, en étudiant la cinétique d'une transformation réalisée au laboratoire.
Le tarte est essentiellement constitué d'un dépôt solide de carbonate de calcium de formule CaCO3.
Lors du détartrage, le détartrant, l'acide lactique, réagit totalement avec le carbonate de calcium pour former du dioxyde de carbone gazeux, des cations calcium Ca2+, des anions lactate C3H5O3-.
2.1 Donner l'équation chimique équilibrée de cette réaction (équilibrer d'abord les charges, puis la matière.
-> Je n'arrive pas à l'équilibrer (j'ai toujours eu du mal avec ça)
La solution S précédente de détartrage étant trop concentré, on prépare par dilution une solution Sd 10 fois moins concentré 'on note Cd la concentration de la solution diluée).
On dispose des lots de verrerie A, B, C, D suivants:
Lot A -> pipette jaugée de 5,0 mL , bécher de 50 mL et éprouvette de 50 mL.
Lot B -> pipette jaugée de 10,0 mL et fiole jaugée de 1,000 mL.
Lot C -> pipette jaugée de 10,0 mL et fiole jaugée de 100,0 mL.
Lot D -> éprouvette graduée de 10 mL et fiole jaugée de 100,0 mL.
2.2 Quelle est la valeur de la concentration Cd de la solution Sd que l'on souhaite ainsi préparer ?
La dilution conserve la quantité de matière de soluté.
Cd = Ca : 10
= 0,1 mol/L
(Je ne suis pas certaine de cette réponse)
2.3 Choisir le lot de verrerie permettant de réaliser la dilution le plus précisément possible. Justifier rigoureusement votre choix et l'élimination des trois autres lots de verrerie. Décrire en quelques lignes le protocole à suivre.
-> Je dirais le lot C mais je ne suis pas certaine
-> Protocole de la dilution
Pour l'étude au laboratoire, on verse dans un ballon un volume V1 = 40,0 mL de la solution diluée Sd de détartrant précédent préparée. On introduit rapidement une masse m2 = 0,20 g de carbonate de calcium. On ferme hermétiquement la ballon avec un bouchon muni d'un tube à dégagement relié à un capteur de pression. Ce capteur mesure la surpression due au dioxyde de carbone gazeux produit par la réaction qui se déroule à la température constante de T = 25 °C. Cette surpression est équivalente à la pression du dioxyde de carbone seul dans le ballon.
Au bout de 5 minutes environ, la réaction semble terminée puisque la pression du dioxyde de carbone n'évolue plus et reste égale à P(CO2) = 155 hPa. Le volume occupé par le dioxyde de carbone est alors : V(CO2) = 319 mL.
2.4 Déterminer la quantité de matière n1 d'acide lactique produit.
-> Je ne sais pas s'il faut dire que la quantité de matière est égale à la quantité de matière d'origine (puisque c'est une dilution) ou bien s'il faut calculer n1 à partir des données.
2.5 Déterminer la quantité de matière n2 de carbonate de calcium introduit.
-> Je ne trouve pas la relation
2.6 Le mélange est-il stœchiométrique ? En déduire que la quantité de matière maximale de dioxyde de carbone que l'on peut ésperer obtenir quand la réaction est terminée est : nmax (CO2) = 2,0.10-3 mol.
-> Il faut utiliser la relation p x V = n x R x T mais je n'y arrive pas
2.7 Calculer la quantité de matière de dioxyde de carbone réellement formé au bout de 5 minutes. La réaction esy-elle bien terminée au bout de 5 minutes ? Justifier.
-> Même chose, je suis bloquée.
Merci d'avance pour votre aide qui me sera précieuse
A bientôt !
1) quelle est la masse volumique de l'eau en g/L?
2) j'écris les étapes:
a C3H6O3 + b CO32- -> c CO2 + d C3H5O3-
d'après les signes 2b=d
a C3H6O3 + b CO32- -> c CO2 + 2b C3H5O3-
a=2b car une molécule d'acide lactique donne une molécule d'ion lactate
2b C3H6O3 +b CO32- -> c CO2 + 2b C3H5O3-
c=b car une molécule de C032- donne une molécules de CO2
2b C3H6O3 +b CO32- -> b CO2 + 2b C3H5O3-
on prend b=1, (on pourrait prendre n'importe quelle valeur mais cela permet d'avoir que des coefficients entiers naturels don au oins un vaut 1)
2 C3H6O3 + CO32- -> CO2 + 2 C3H5O3-
On vérifie si on a autant de C,H et O à gauche et à droite
à gauche
6+1 C
6 + 3 O
12 H
àdroite
1+6 C
2+6 O
10 H
On a donc 2H et 1 O de plus à gauche on rajoute 1 H20 à droite
2 C3H6O3 + CO32- -> CO2 + 2 C3H5O3- +H2O
Tout d'abord, merci d'avoir pris le temps de répondre.
Effectivement, j'ai remarqué mon erreur à la question 1, sur la masse volumique de l'eau. Merci.
Pour la 2.4. J'ai finalement fais :
On sait que V1 = 40,0 mL et Cd = 10,0 mol/L (c'est le résultat que j'ai trouvé pour Cd)
Donc C = n : V
n = Cd x V1
n = 10,0 x 0,04 = 0,4 mol
Pour la 2.5. Je n'ai pas utilisé la loi des gaz parfait. J'ai fais :
Calcul de la masse molaire M de carbonate de calcium
Donc M = 100,0 g/mol
Ensuite, j'ai utilisé la relation
m = n x M
n2 = m2 : M
n2= 0,20 : 100,0 = 20,0 mol (mais mon résultat semble bizarre)
Encore merci et à bientôt !
salut je me trompais quand je parlais de la loi des gaz parfait
2.4 tu avais écrit Cd = 0.1 et maintenant tu dis Cd =10, c'est donc faux
2.5 ok pour la méthode mais 0.2/10020 c'est donc faux
2.6 n(CO2)=nCO3 2- SI CO3 2- est l'élément limitant
n(CO2)=n lactique/2 si lactique est l'élément limitant
2.7 c'est là qu'on utlise PV=nRt
n=PV/RT
P=155 hPa
V(CO2) = 319 mL.
T=25°
le tout a mettre dans les bonnes unités
Pour la 2.4. Je me suis rendu compte que je mettais trompé de relation mais j'ai vu mon erreur et j'ai finalement utilisé la relation :
C = f x Cf
Avec f : facteur de dilution
Cf : concentration molaire fille
C : concentration molaire mère
Du coup, je trouve 10,0 mol/L
2.5. Je n'ai pas trouvé d'autre façon
2.6. Merci !
2.7. J'ai utilisé la loi des gaz parfaits et j'ai trouvé
n = 2,0.10-3
2.4 c'était bon avec 0.1 mol/L,
tu dilue par un facteur 10 une solution de 1 mol/L et tu arrives à 10 mol/L, ça devrait te choquer.
tu prends un verre de tu mets du sirop au fond, tu rajoute de l'eau jusqu'à 100mL, c'est un peu sucré,
tu prends la même quantité de sirop met tu la met dans une cruche avec 1000 mL, le goût est plus ou moins sucré?
2.5 ta méthode est bonne mais ton calcul est faux
0.2/100 = 20??
tu as 20 centimes tu veux diviser cette somme parmi 100 personnes, tu arrives à donner 20 € par personnes
J'ai compris mon erreur pour la 2.5. Une bête erreur de calcul !
Pour la 2.2. mon cours dit : C = f x Cf donc C = 10,0 mol/L
Pour la 2.4. Il fallait calculer la quantité de matière et j'ai trouvé n1= 0,4 mol (nous nous sommes trompés de question)
Je viens de comprendre mon erreur !
C = f x Cf
Et on chercher Cf
Donc Cf = C : f
Cf = 1,0 : 10
Cf = 0,1 mol/L
Merci beaucoup pour ton aide !
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