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Niveau doctorat
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Extraction solution aqueuse/hexane

Posté par
alexiabhc
24-08-17 à 11:24

Bonjour,
Un passage de la correction de l'exercice qui ne me parait pas clair, pourriez m'expliquer le passage indiqué plus bas? Merci beaucoup

QUESTION N°1 : Le coefficient de partage d'un composé A entre l'hexane et l'eau est 6,25. Pour 25 mL de solution aqueuse initiale à 0,060 M, calculer le pourcentage de A restant dans l'eau après extraction par 25 mL d'hexane.
QUESTION N°2 : On procède à une extraction de la même solution aqueuse par deux fois 12,5 mL d'hexane. Quel est le rendement de cette extraction ?

REPONSE EXERCICE N° 3 [E3-2001] (15 points)
REPONSE QUESTION N° 1 :
25 x 0,06 = 1,5 mmol. de composé A en solution dans 25 mL d'eau (Ve) est extrait par 25 mL d'hexane (Vh) à l'équilibre, soit :
Qe: la quantité de A dans l'eau, et Qh : la quantité de A dans l'hexane
Qe + Qh = 1,5 mmol.
Qe =Ce Ve;Qh =Ch .Vh
Le coefficient de partage P = Ch/Ce = 6,25
1,5 = 25 Ce + 25 Ch = 25 (7,25 Ce) => Ce = 1,5 /(25.7,25) Qe = 25 Ce = 1,25 / 7,25 = 0,207 mol. COMMENT EXPLIQUER LE PASSAGE DE 1,5=25Ce+25Ch à 25(7,25Ce)?
Pourcentage de A restant dans 1'eau = (0,207 / 1,5) x 100 = 13,8%
REPONSE QUESTION N° 2 :
Si on effectue deux extractions successives avec 12,5 ml d'hexane : - A la fin de la première extraction
1,5 mmol = Qe1 + Qh1
avec : Qh1 / Qe1 = (Ch1 . Vh) / (Ce1 / Ve ) = 6,25. (12,5/25) = 3,125
Qe1 = 1,5 / 4,125 = 0,3636 mmol.
- Lors de la deuxième extraction cette quantité restante se répartit en Qe2 et Qh2 Qe2 + Qh2 = 0,3636
Avec : Qh2 / Qe2 = 6,25. (1,25 / 25 ) = 3,125
Qe2 = 0,3636 / 4,125 = 0,088 mmol Rendement = ((1,5 - 0,088) / 1,5) . 100 = 94,1 %
D'où sort le 4,125... on dirait qu'il y a un rapport avec 3,125 trouvé plus haut mais je ne sais pas lequel?

Posté par
odbugt1
re : Extraction solution aqueuse/hexane 24-08-17 à 13:53

Bonjour,

Citation :
1,5 = 25 Ce + 25 Ch = 25 (7,25 Ce) => Ce = 1,5 /(25.7,25) Qe = 25 Ce = 1,25 / 7,25 = 0,207 mol. COMMENT EXPLIQUER LE PASSAGE DE 1,5=25Ce+25Ch à 25(7,25Ce)?


J'évite de mélanger dans une relation des données numériques avec des données littérales :

Je note "n" la quantité totale de composé A, "P" le coefficient de partage, "Ve" et "Vh" les volumes de solvants, "Qe" et "Qh" les quantités de A dissoutes dans l'eau et dans le l'hexane, "Ce" et "Ch" les concentrations en A dans l'eau et dans l'hexane.
n= 1,5.10-3 mol
P = 6,25
Ve = Vh = 25.10-3L

Qh + Qe = n
ChVh + CeVe = n
P = Ch/Ce d'où Ch = P.Ce
P.Ce.Ve + CeVe= n
CeVe ( 1 + P ) = n

Et maintenant si on tient absolument à mélanger le numérique au littéral :
Ce * 25.10-3 * (1+6,25)= 1,5.10-3
soit:
25 * 7,25 * Ce = 1,5

Posté par
alexiabhc
re : Extraction solution aqueuse/hexane 24-08-17 à 16:08

Super !! Merci !

Posté par
odbugt1
re : Extraction solution aqueuse/hexane 24-08-17 à 16:51

Citation :
D'où sort le 4,125...



Pour la question 2 ( 1ère extraction)
On reprend la même méthode avec
Vh = Ve/2
Au cours du calcul le terme (1+P) de la question 1 devient (1+(P/2))
Or (1+(P/2)) = (1+(6,25/2)) = .... 4,125

Pour la question 2 ( 2ème extraction) : Les mêmes causes produisent les mêmes effets on retrouve (1+P/2) au cours du calcul.



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