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Histoires de fourmis...
Bonjour tout le monde. 
Pour se défendre, les fourmis utilisent deux moyens : leurs mandibules et la projection d'acide formique. Leurs mandibules servent a immobiliser l'ennemi, tandis que l'acide formique brûle la victime. Un fourmi se sentant menacée peut projeter un jet d'acide formique a plus de 30 centimètres. L'acide formique ou éthanoïque, soluble dans l'eau, a pour formule HCOOH.
On se propose d'étudier quelques caractéristiques d'une solution aqueuse d'acide formique.
Dans une fiole jaugée de volume Vo=100mL, on introduit 0,46 g d'acide formique.
On complète le volume de la fiole avec de l'eau distillée.
1) Indiquer l'écriture formelle des deux couples mis en jeu dans la réaction entre l'acide formique et l'eau ?
2) Ecrire l'équation de la réaction qui modélise la préparation de la solution aqueuse d'acide formique.
3) A) Calculer la concentration molaire en soluté apporté de la solution.
B) En supposant que l'avancement maximal de la transformation est atteint, donner la concentration molaire effective de chaque espèce en solution.
Données :
Couples A/B : H3O+/H20 ; HCOOH/HCOO-
Masses molaires : H : 1g/mol ; C : 12g/mol ; 0 : 16g/mol
1) H30+ = H20 + H+
HCOOH = H+ + HCOO-
2) HCOOH + H20 = HCOO- + H30+
3)
a) On sait que n (mol) = m (g) / M (g/mol)
Or M = M(H) x 4 + M(C) + M(O) x 3
= 1 x 4 + 12 + 16 x 3 = 61g/mol
et m = 0,46 g, on a donc :
n = 0,46 / 61 = 7,54 x 10-3 mol
On sait que C (mol/L) = n (mol) / V(L), on a :
(7,54 x 10[sup]-3[sup]) / 0,1 = 7,54 x 10[sup]-2[.sup] mol/L.
b) ?
J'ai besoin de savoir si j'ai fait des erreurs et j'ai besoin d'aide pour le 3)b) car j'ai toujours du mal avec les concentrations effectives, j'aimerai comprendre une bonne fois pour toutes.
Un grand merci a tout l'Ile.
Je n'ai pas vérifier numériquement tes calculs, mais les expressions littérales sont bonnes donc ça devrait être correcte tout ça.
Sinon, pour la concentration effective, je trouve que "effective" est un terme à s'emmêler les pinceaux.. Tout comme "concentration molaire en soluté apporté".... C'est bien beau d'avoir de belles et grandes phrases compliquées, mais sur le plan scientifique: aucun intérêt ^^
La concentration effective, c'est la concentration d'une espèce en particulier.. Je m'explique..
Quand tu dissous 1 mole de K2Cr2O7 dans 1L d'eau par exemple, tu as alors: C(K2Cr2O7) = 1 mol.L-1. Maintenant, si on te demandes les concentrations effectives, on te demande enfaite la concentration dans la solution K+ et Cr2O72-..
Car en effet, K2Cr2O7 se dissous selon l'équation:
K2Cr2O7 ---H2O---> 2K+ + Cr2O72-
D'après cette équation, pour 1 mole de K2Cr2O7, tu formes 2 moles de K+ et 1 mole de Cr2O72-
Donc la concentration effective de K+ n'est pas égale à C, mais ici à 2C, car on forme 2 mole d'ions pour une mole de solide.
En termes mathématiques, la concentrations effective c'est:
[X] = coefficient stœchiométrique de X * C
Où X est l'espèce en question (ici: K+) et C la concentration molaire du solide ionique.
Merci Moustic pour cette explication superbement détaillé !
Cependant, j'ai du mal pour trouver les équations de dissolution, par exemple pour le 3)b), j'ai du mal a trouvé l'équation de dissolution avec HCOO- + H30+. :/
Y'a une méthode pour ca ?
Oulàà.. ^^'
Tu les as déjà écrites les équations, à la question 1. ATTENTION dans ce que tu as mis:
HCOO- + H30+ ==> 4H+ + 2O2- + C
Tu ne décomposes pas de molécules ici attention. C'est une réaction acido-basique: c'est juste un échange de "H".
HCOOH + H2O <------ ---> HCOO- + H3O+
Ici, on suppose que l'avancement maximal est atteint, autrement dit: on considère la réaction comme totale:
HCOOH + H2O ---------> HCOO- + H3O+
D'après cette équation, on voit bien que pour 1 mole de HCOOH, on forme 1 mole de HCOO-
Tout simplement, je me complique la vie, il fallait pas touché a l'équation. ^^
Numériquement.
[HCOO-] = [H30+] = 7,54 x 10-2 mol/L.
Puisque on a aucune élément stœchiométrique ?
Je me trompe ?
3) a
il y a une erreur
comment peux-tu diviser la masse d'acide formique par la masse molaire de l'ensemble des réactifs ?
le soluté apporté est l' acide fromique.
B° Le raisonnement est là
3)
a) On sait que n (mol) = m (g) / M (g/mol)
Or M = M(H) x 2 + M(C) + M(O) x 2
= 1 x 2 + 12 + 16 x 2 = 46g/mol
et m = 0,46 g, on a donc :
n = 0,46 / 46 = 1 x 10-2 mol
On sait que C (mol/L) = n (mol) / V(L), on a :
(1 x 10-2) / 0,1 = 1 x 10-1[.sup] mol/L.
b) [HCOO-] = [H30+] = 1 x 10[sup]-2
C'est mieux comme ca ?
Merci Kaela.
Ha oui en effet ^^
Tu veux connaître [H3O+] et [HCOO-]
Comme tu l'as justement remarqué, d'après l'équation de réaction, on peut sait que:
[H3O+] = [HCOO-]
Et toujours d'après cette équation, on sait que l'on forme 1 mole de [HCOO-] et 1 mole de [H3O+] à partir de 1 mole de HCOOH.
Il suffit donc de connaître le nombre de mole de HCOOH introduit et tu connaîtras le nombre de moles formées de chaque espèce.
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