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Niveau maths sup
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Exercice dissolution / précipitation

Posté par
Tot
23-04-16 à 21:55

Bonsoir,

Quelqu'un aurait-il le temps et la possibilité de m'aider pour le problème suivant:

Un échantillon de 0,3146g d'un mélange de chlorure de sodium (s) et de bromure de potassium (s) est dissous dans de l'eau. La solution qui en résulte nécessite l'ajout de 37,60mL de nitrate d'argent 0,08765 M pour précipiter la totalité des ions chlorure et bromure sous forme de chlorure d'argent (s) et de bromure d'argent (s)

Calculez les pourcentages massiques de chlorure de sodium (s) et de bromure de potassium (s) dans le mélange

Merci beaucoup

***Titre complété pour plus de clarté, merci de respecter la FAQ du forum***

Posté par
vanoise
re : Exercice dissolution / précipitation 24-04-16 à 16:41

Bonjour
Commence par écrire les équations des deux réactions de précipitation. Celles-ci étant quasi totales, tu pourras en déduire la quantité total d'ions halogénures (chlorure + bromure) et la quantité d'ions argent. Connaissant la masse totale, tu pourras en déduire les quantités de chaque ions. La suite est facile.
Propose une solution en tenant compte de ces indications. Je t'aiderai pour finir si nécessaire.

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 24-04-16 à 17:03

Super pour l'aide.

NaCl + KBR ca donne NaBr + KCl

NaBr + KCl + 2AgNO3 ca donne AgCl+AgBr+ KNO3+ NaNO3Voilà pour les équations maintenant par quel raisonnement commencer?

Je vous remercie beaucoup

la masse molaire de NaCl est 58,44 et celle de Kir est de 119

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 24-04-16 à 17:09

Le nombre de mole Ag+= 0,0376x0,08765=0,0033mole Ag

Posté par
vanoise
re : Exercice dissolution / précipitation 24-04-16 à 19:42

Les ions argent forme de façon quasi totale un précipité de AgBr et de AgCl selon les deux réactions
Ag++Cl-AgCl
Ag++Br-AgBr
La quantité d'ions argent ayant réagit vaut :
n = c*V=0,08765 *37,60.10-3=3,29.10-3mol
Je note m1 la masse de NaCl de masse molaire M1=78,5g/mol et m2 la masse de KBr de masse molaire M2=119,9g/mol
D'après les équations de précipitation, la somme des deux quantités de NaCl et KBr est égale à la quantité de Ag introduite :

\frac{m_{1}}{M_{1}}+\frac{m_{2}}{M_{2}}=n\;soit\;\frac{m_{1}}{78,5}+\frac{m_{2}}{118,9}=3,29.10^{-3}mol
Les masses sont exprimées en grammes. De plus :

m_{1}+m_{2}=0,3146g
Tu obtiens un système de deux équations à deux inconnues.

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 24-04-16 à 20:50

Merci
J'obtiens 0,0776 gr NaCl et 0,237 gr KBr

et en %massique 75% pour le Kir et 25% pour le NaCl mais j'ai pris 58,5 comme masse molaire pour le NaCl
Pour ce chapitre qui comportait une centaine d'exercices j'en ai encore 3 à résoudre pour lesquels je calle

Voici les énoncés:

1er problème

La combustion de 1,210 gr d'un mélange de méthane et d'éthane a fourni 3,372 g de CO2

déterminez composition mélange (% massique)
Quelle est la fraction molaire du méthane dans le mélange

Les équations sont:
CH4 +2O2 donne CO2+2H2O
et
C2H6+7/2O2 donne 2CO2+3H2O

CH4+C2H6+11/2O2 donne 3CO2 +5H20


2ème problème

Une solution x acide sulfurique est obtenue par addition de 3 solutions (1) (2) et (3) d'acide sulfurique

(1) 98% massique
(2)4,75M
(3)contient dans 100mL la même quantité de soufre que contiennent 80mL d'une solution d"acide sulfureux 3,0M



Sachant que l'on prélève 180mL de solution (1) et deux fois plus de solution (3) que de (2) quelle est la concentration molaire de X si son volume est de 1380mL?

acide sulfurique: H2SO4
acide sulfureux: H2SO3

Est ce possible de m'expliquer par où commencer, quelle direction prendre et pourquoi?

Je vous remercie beaucoup

Posté par
vanoise
re : Exercice dissolution / précipitation 24-04-16 à 23:39

Désolé pour l'application numérique : la masse molaire de NaCl est bien 58,5g/mol... Heureusement, cela ne change rien à la méthode...

Citation :
Les équations sont:
CH4 +2O2 donne CO2+2H2O
et
C2H6+7/2O2 donne 2CO2+3H2O

CH4+C2H6+11/2O2 donne 3CO2 +5H20

OK pour les deux équations de combustions mais la dernière équation n'est valide que dans le cas particulier où le mélange initial contient autant de méthane que d'éthane.
La méthode est la même qu'à l'exercice précédent : tu as deux inconnues : les masses m1 et m2 de méthane et d'éthane. Tu peux par la méthode précédente obtenir un système de deux équations à deux inconnues.

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 25-04-16 à 10:33

Je cherche d'abord le nombre de mol de CO2 (3,372/46)=0,073mol


Je fais m1/M1 + m2/M2=0,073

avec m1+m2=3,372
m1=masse CH4 avec M1=16
m2=masse C2H6 avec M2=30

J'obtiens un résultat pas bon

Merci

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 25-04-16 à 11:04

Pour l'exercice avec H2SO4

La solution no1 a selon moi une concentration de O,O18 M (Cm/M avec Cm =masse volumiques%massique X10 =1,8)

solution no 2 4,75M

solution no3(H2SO3)
le nombre de mol dans solution de 80ml  à 3 M est de 0,24 mol (80 10-3x3)= 0,24
La concentration de la solution de 100 ml de H2SO3 est de 0,24/100x10-3 =2,4 M

Pour les volumes on 180mL= 18O +V2 +2V2
donc V2= 400mL et V3 = 800 mL

pour le reste help..

Merci beaucoup

J'ai fait CfVf= C1V1+C2V2+C3V3 mais c'est pas bon

Posté par
vanoise
re : Exercice dissolution / précipitation 25-04-16 à 13:40

Citation :
Je fais m1/M1 + m2/M2=0,073

avec m1+m2=3,372

La masse molaire de CO2 étant de 44g/mol, on obtient 0,0766mol de CO2 formé. Tu as commis une erreur plus grave : selon l'équation de la réaction, la quantité d'éthane réagissante produit une quantité double de CO2. Il faut donc poser :
m1/M1 + 0,5*m2/M2=0,0766mol
m1+m2=3,372g
\begin{cases}
 \\ \frac{m_{1}}{16}+\frac{m_{2}}{60}=0,0766 & m_{1}+\frac{16}{60}m_{2}=16\cdot0,0766=1,226\\
 \\  & m_{1}+m_{2}=3,372
 \\ \end{cases}

Soustraction membre à membre :

m_{2}\left(1-\frac{16}{60}\right)=3,372-1,226
Je te laisse terminer...

Posté par
vanoise
re : Exercice dissolution / précipitation 25-04-16 à 14:10

Citation :
J'ai fait CfVf= C1V1+C2V2+C3V3 mais c'est pas bon

La méthode que tu utilises me semble bonne mais ton énoncé ne me parait pas correct pour deux raisons :
1° : la principale : sans connaître la masse volumique (ou la densité) de la solution (1), il est impossible de déterminer C1.
2° : la secondaire : avec des solutions aussi concentrées, il n'est pas évident que le mélange des trois solutions conserve le volume : mélanger 180mL de (1) à 400mL de (2) et à 800mL de (3) ne conduit pas exactement à un volume total de 1380mL, l'écart relatif sera de quelques "pour cent"...
Si tu n'en es pas tout à fait convaincu et que tu as la possibilité d'utiliser des fioles graduées en volume avec précision, tente l'expérience suivante : mesure un volume d'eau de 100mL, mesure dans une autre fiole un volume de 100mL d'alcool à 90% puis mélange les deux liquides. Tu vas obtenir un volume total d'environ 195mL et non de 200mL.

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 25-04-16 à 20:58

juste pour vérifier et en vous remerciant beaucoup

pour le problème avec le CH4 et le C2H6
ok pour le nbre de mole CO2

mais m1+m2= 1,210 ok?
Le résultat donne
m1 (CH4) =1,1669

m2 (C2H6) =0,044

et je dois obtenir 75,64% CH4 et 24,36% C2H6

ca ne me semble pas correspondre
ou ai-je fais une erreur?

Pour le problème avec l'H2SO4 et H2SO3
pour ce qui concerne la solution no1 en effet dans l'énoncé il était indiqué 98% massique et masse volumique 1,84 g/mL

Le résultat que je dois obtenir à la fin du problème est de 5,168 M et le chemin que j'ai pris ne m'y conduis pas

Encore merci pour votre attention

Posté par
vanoise
re : Exercice dissolution / précipitation 25-04-16 à 22:54

Citation :
mais m1+m2= 1,210 ok?

Dans ce cas, il y a une incohérence dans l'énoncé ; le système :

\begin{cases}
 \\  \\ \frac{m_{1}}{16}+\frac{m_{2}}{60}=0,0766 & m_{1}+\frac{16}{60}m_{2}=16\cdot0,0766=1,226\\
 \\  \\  & m_{1}+m_{2}=1,210
 \\  \\ \end{cases}
conduit à des valeurs négatives, ce qui est bien sûr impossible...

Posté par
vanoise
re : Exercice dissolution / précipitation 25-04-16 à 23:15

Citation :
pour ce qui concerne la solution no1 en effet dans l'énoncé il était indiqué 98% massique et masse volumique 1,84 g/mL

Dans ce cas, la masse d'acide sulfurique dans les 180mL est :
m1=0,98*180*1,84=324,58g
La masse molaire de l'acide sulfurique étant M = 98g/mol, la quantité d'acide sulfurique présente dans les 180mL est :
n1=m1/M=3,312mol
La quantité d'acide sulfurique présente dans le volume V2=400mL est :
n2=c2*V2=4,75*0,4=1,90mol
La quantité d'acide sulfurique présente dans V3=800mL est :
n3=c3*V3=2,4*0,8=1,92mol
La concentration en acide sulfurique dans le mélange est :
Cf=(n1+n2+n3)/(V1+V2+V3)=7,132/1,38=5,168mol/L

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 26-04-16 à 07:40

Pour l'éthane et le méthane, en effet impossible d'y arriver

Pour l'acide sulfurique bien compris
une toute dernière question
il est impossible d'arriver à la solution avec CfVf= C1V1+C2V2+C3V3?

Merci

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 26-04-16 à 09:04

Pour l'acide sulfurique j'ai calculé à ma façon le nombre de mol de la solution 1 et j'ai

- Cm(concentration massique) = 1,8 (98X1,8410-3X10)

- C (concentration molaire) = 1,8/98= 0,018 M

- m = 1,8x180 10-3= 0,324 g

- n = 0,324/98= 0,033 mol et non comme vous 3,312 mol

Donc le résultat final n'est pas le bon.

Merci encore

Posté par
vanoise
re : Exercice dissolution / précipitation 26-04-16 à 12:33

Citation :
il est impossible d'arriver à la solution avec CfVf= C1V1+C2V2+C3V3?

Cette méthode est tout à fait bonne puisque : n1=C1V1 ; n2=C2V2 et n3=C3V3
Puisque le raisonnement sur (1) donne d'abord n1, je n'ai pas jugé utile de diviser n1 par V1 pour avoir c1  qu'il faut aussitôt après multiplier par V1...
Tu as : C1=n1/V1=3,312/0,18=18,4mol/L
Attention : si les concentrations sont exprimées en mol/L, le volume doit être mesuré en litre...

Posté par
Tot
re : Exercice dissolution / précipitation 26-04-16 à 14:58

merci beaucoup
bonne journée



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