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Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS

Posté par
Kentokp
12-08-17 à 21:52

Bonjour,

voici mon exercice de chimie:

On considère une solution 1 aqueuse de chromate de sodium Na2CrO4, une solution 2
aqueuse de chlorure de sodium NaCl et une solution 3 aqueuse de nitrate d'argent AgNO3.

1. Donnez les équations de dissolution des 3 solides (on donne les ions Na+ et Ag+).
(0,75 point)

2. Que se passe—t—il si on mélange les solutions 2 et 3 ? Donnez l'équation dela précipitation
qui a lieu. (0,25 point)

3. Calculez la masse molaire du chromate de sodium puis la masse de chromate de
sodium à prélever pour préparer un volume V=SOOmL d'une solution aqueuse de
concentration C1=1.0.10'2 moi/L. (0,75 point)

4. À quelle quantité de matière en chromate de sodium correspond cette masse ?
(0,25 point)

5.Faites un tableau d'avancement pour la dissolution du chromate de sodium et déduisez—
en la quantité de matière en ions chromate CrO42' et en ions sodium Na+ après
dissolution. (1 point)

    On mélange un volume V1 = 50 mL de solution de chromate de sodium de concentration
    C1 calculée précédemment et un volume V2 d'une solution de nitrate d'argent de
    concentration C2 = 5.0.10'2 mol/L. Il se forme un précipité rouge de chromate d'argent
    de formule AgZCrO4

6.Donnez l'équation de la précipitation et complétez le tableau d'avancement de la
réaction de précipitation suivant. (1 point)

7.On veut que la réaction se fasse dans les proportions stœchiométriques : quelle doit
être la quantité de matière d'ions argent à introduire ? En déduire le volume de la
solution de nitrate d'argent à introduire. (0,5 point)

8.Déterminez l'avancement de la réaction. (0,25 point)

9.Donnez la masse de précipité obtenu. (0,25 point)

10.Quels ions doit—il rester dans le milieu ? (0,25 point)

11.Quels ions sont censés avoir disparu ? Proposez un test pour prouver la disparition
d'un de ces ions. (0,75 point)

données:
M(Ag) = 108 g/mol, M(Cr) = 52 g/mol, M(O) = 16 g/mol, M(Na) = 23 g/mol



Je bloque à partir de la question 6 et tout le reste. Quelqu'un aurait des propositions s'il vous plaît ?

Merci d'avance

Posté par
gbm Moderateur
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 13-08-17 à 13:21

Salut,

On considère une solution 1 aqueuse de chromate de sodium Na2CrO4, une solution 2
aqueuse de chlorure de sodium NaCl et une solution 3 aqueuse de nitrate d'argent AgNO3.

1.
(S1) Na2CrO4 --> 2Na+ + CrO42-
(S2) NaCl --> Na+ + Cl-
(S3) AgNO3 --> Ag+ + NO3-

2. (S2) + (S3) =>
Ag+ + NO3- --> AgNO3 précipité de nitrate d'argent

3. 3. Calculez la masse molaire du chromate de sodium puis la masse de chromate de
sodium à prélever pour préparer un volume V=500 mL d'une solution aqueuse de
concentration C1=1.0.10^2 mol/L. (0,75 point)

M(Na2CrO4) = 2M(Na) + M(Cr) + 4M(O) = ... g/mol

n(Na2CrO4) = m(Na2CrO4)/M(Na2CrO4)

soit m(Na2CrO4) = n(Na2CrO4)*M(Na2CrO4)

or n(Na2CrO4) = C1*V (attention aux unités)

donc m(Na2CrO4) = C1*V*M(Na2CrO4) = ... g

4.
n(Na2CrO4) = C1*V = m(Na2CrO4)/M(Na2CrO4) = ... mol (attention aux unités)

5.
Faites un tableau d'avancement pour la dissolution du chromate de sodium et déduisez-en la quantité de matière en ions chromate CrO42- et en ions sodium Na+ après dissolution. (1 point)

Tu peux trouver cela sans tableau d'avancement à partir de l'équation de dissolution écrite en question 1 :

(S1) Na2CrO4 --> 2Na+ + CrO42-

Pour 1 mole de Na2CrO4 dissoute, il se forme 2 moles de Na+ et 1 mole de CrO42-

soit écrit autrement :

n(Na2CrO4)/1 = n(Na+)/2 = n(CrO42-)/1

Plus rapide qu'un tableau d'avancement, non ?

On mélange un volume V1 = 50 mL de solution de chromate de sodium de concentration C1 calculée précédemment et un volume V2 d'une solution de nitrate d'argent de concentration C2 = 5.0.10'2 mol/L. Il se forme un précipité rouge de chromate d'argent de formule Ag2CrO4

6.Donnez l'équation de la précipitation et complétez le tableau d'avancement de la
réaction de précipitation suivant. (1 point)

2Ag+ + CrO42- --> Ag2CrO4

Tableau d'avancement à faire.

7. A déduire du tableau d'avancement ou alors appliquer ma méthode du 5 :

2Ag+ + CrO42- --> Ag2CrO4, pour 2 moles d'Ag+ réagissant avec 1 mole de CrO42-, il se forme 1 mole de Ag2CrO4.
Donc dans les proportions stoechiométriques :

ni(Ag+)/2 = ni(CrO42-)/1 = nf(Ag2CrO4)/1

soit ni(Ag+) = 2ni(CrO42-)

i = état initial
f = état final

Tu retrouves la même chose avec le tableau d'avancement.

Les autres questions se déduisent de la précédente (ou du tableau d'avancement)

Posté par
Kentokp
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 13-08-17 à 16:33

Merci d'avoir répondu aussi vite !
Mais ce qui me pose problème, c'est plutôt les questions 10 et 11. Quelqu'un aurait une idée ?

Posté par
gbm Moderateur
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 13-08-17 à 16:57

Tu disais dans ton premier post que c'était à partir de la question 6, et maintenant ce sont les 10 et 11.

Pourrais-tu poster ce que tu as fait pour les 6, 7, 8 et 9 ?

Quelles sont tes pistes pour les 10 et 11 ?

Posté par
gbm Moderateur
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 13-08-17 à 16:59

Citation :
10.Quels ions doit—il rester dans le milieu ? (0,25 point)

11.Quels ions sont censés avoir disparu ? Proposez un test pour prouver la disparition
d'un de ces ions. (0,75 point)


Indice : d'après l'avancement de la réaction calculé, il doit y avoir un réactif limitant. Qui est-il ? Quel réactif est en excès par rapport aux conditions stoechiométriques ?

Posté par
odbugt1
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 14-08-17 à 13:02

Juste une remarque en attendant la réponse de Kentokp :

Il semble que, pour éviter à avoir à taper l'énoncé, Kentokp se soit servi d'un OCR (logiciel de reconnaissance de caractères).
Mais ces logiciels, même s'ils sont devenus assez performants, font des erreurs qu'il est indispensable de corriger avant publication du texte final.

C'est, à la question 3,  probablement la cause du bizarre "V=SOOmL" pour "V=500mL" et du
"C1=1.0.10'2 moi/L" qui signifie probablement "C1 = 1,0.10-2 mol/L" et probablement pas 1,0.10^2 mol/L qui est une concentration hautement improbable.

On trouve ailleurs d'autres "curiosités" comme le CrO42' ou AgZCrO4

Merci donc à Kentokp d'expurger à l'avenir ces coquilles des ses énoncés.

Posté par
odbugt1
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 14-08-17 à 15:27

Citation :
On considère une solution 1 aqueuse de chromate de sodium Na2CrO4, une solution 2
aqueuse de chlorure de sodium NaCl et une solution 3 aqueuse de nitrate d'argent AgNO3.

1.
(S1) Na2CrO4 --> 2Na+ + CrO42-
(S2) NaCl --> Na+ + Cl-
(S3) AgNO3 --> Ag+ + NO3-

2. (S2) + (S3) =>
Ag+ + NO3- --> AgNO3 précipité de nitrate d'argent


Pas d'accord avec gbm sur le mélange des solutions (S2) et (S3) :
A mon avis, c'est le chlorure d'argent AgCl qui va précipiter :
(Ag+)aq  +  (Cl-)aq    =    (AgCl)s

Posté par
gbm Moderateur
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 14-08-17 à 19:36

Bonsoir odbugt1,

Effectivement, j'ai fait une faute d'inattention je confirme que (S2) + (S3) ne peut pas donner (S3) ... Merci de l'alerte !

C'est bien Ag+ + Cl- => AgCl

Concernant les fautes de frappe dans l'énoncé, je les avais corrigé dans mon corrigé

Posté par
mathchim
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 16-08-17 à 14:05

Bonjour,

3- Calculer la masse molaire de chromate de sodium
puis calculer la masse de chromate de sodium à prélever pour préparer un volume V = 500 ml
de concentration C_{2} = 1,0.10^{-2} mol.L^{-1}


La quantité de matière de chromate de sodium en solution est donnée par la relation

n_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} = C_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} * C_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}}

ou C_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} est la concentration molaire de chromate de sodium
et C_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} est le volume de la solution

en remplaçant par les différentes valeurs :

n_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} = 0,5}*1,0.10^{-2}=5,0.10^{-1}*1,0.10^{-2}=5,0.10^{-3}mol.L^{-1}

Pour calculer la masse à  prélever

La quantité de matière  n d'un échantillon est déterminée à partir de la masse et de la masse molaire de l'espèce chimique par la relation :

n =\frac{m}{M}
ou m est la masse de l'échantillon
et M est la masse molaire

Calcul de la masse molaire du chromate de sodium


M_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}}= ( 2 * M_{Na}) + M_{CR}+ (4 * M_{O}) =

pour la masse molaire du chrome, j'ai trouvé M_{Cr} = 52g.mol^{-1}

M_{Na_{2}CrO_{4}} = 22 + 52 + (4 * 16) = 22 + 52 + 64 = 138 g.mol^{-1}

ensuite n = \frac{m}{M}\Leftrightarrow m = M * n = g.mol^{-1} * mol = g

avec les valeurs, j'obtiens :

n_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} = \frac{m_{ Na_{2}CrO_{4}^{2-}} } {M_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}}}\Leftrightarrow m_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} = M_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} * n_{Na_{2}CrO_{4}^{2-}} = 138 * 5,0.10^{-3} = 690.10^{-3} = 6,9.10^{5}

Posté par
mathchim
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 16-08-17 à 14:08

je reviens sur le dernier calcul
138*5,0.10^{-3} = 138*0,005 = 0,69 gramme

Posté par
odbugt1
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 17-08-17 à 12:04

Bonjour,
Ce qui suit ne s'adresse pas directement à Kentokp puisqu'il est principalement intéressé par les questions
au-delà de la 6 et plus particulièrement 10 et 11.

Je pense avoir relevé quelques erreurs de notations, d'unités, et d'application numérique dans l'aide apportée par mathchim pour les questions 3 et 4

Ci-dessous mes propositions pour ces questions:

3. Calculez la masse molaire du chromate de sodium puis la masse de chromate de
sodium à prélever pour préparer un volume V=500mL d'une solution aqueuse de
concentration C1=1,0.10-2 mol/L. (0,75 point)


M(Na2CrO4) = (2*23) + 52 + (16*4) = 162g/mol
n(Na2CrO4) = m(Na2CrO4) / M(Na2CrO4) =C1*V
m(Na2CrO4)  = C1*V* M(Na2CrO4)  = 1,0.10-2 * 0,500 * 162 = 0,81g


4. À quelle quantité de matière en chromate de sodium correspond cette masse ?
(0,25 point)


Voir le calcul précédent : n(Na2CrO4)  = C1*V = 0,500 * 1,0.10-2 = 5,0.10-3 mol

Posté par
mathchim
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 17-08-17 à 15:09

Bonjour odbug

La quantité de matière en solution est en mol
Et pas en mol/l-1 comme j'ai pu l'écrire

Posté par
mathchim
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 17-08-17 à 15:12

Je multiplie une concentration qui est en mol/l-1 par un volume qui s'exprime en L

Par simplification de L-1  et L  on obtient des moles

Posté par
odbugt1
re : Exercice sur les tableaux d'avancement [niveau 1reS 17-08-17 à 22:26

Bonsoir mathchim,

En ce qui concerne l'unité de concentration tu peux l'exprimer en mol/L ou en mol.L-1 mais pas en mol/L-1 dont l'équivalent serait des mol.L qui n'est pas une unité de concentration.

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