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Niveau seconde
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Notion de chimie

Posté par
Junior
03-10-09 à 18:35

bonsoir a tous,
On a fait a l' ecole un rappel du chap. concentration et solution en chimie et il y avait une petite notion que je n' ai pas compris... Voici l' enonce:

Soit a preparer 200ml de solution d' acide chlorhydrique a 0.5 mol/L a partir d'une solution mere de densite = 1.16 contenant 37 % de HCL (Masse molaire=36.5 g/mol)

_Sol. mere:
C= ?
V0= ? (volume a prelever)
d=1.6
P=37 %
_Sol. fille:
v1=200ml
C1=0.5 mol/L

C= n/v = (m .P)/(M.v) = (Rho.P)/M = (d. rho eau . P)/M
on obtient 11.7 Mol/L             (rho, c' est masse volumique)
le nombre de mol reste constant pendant la dilution
n=n
C.V0=C1.v1
V0=(C1.V1)/C=8.5 ml

J' ai compris la methode mais ce que je n; ai pas compris:
Dans la formule: C= n/v = (m .P)/(M.v) = (Rho.P)/M
On a remplace m/v par rho... On sait que rho=m/v avec v = volume du solute
et taux massique = m/v avec v=volume de la solution...
Or dans la formule C=n/v , v designe le volume de la solution, donc on ne peut pas remplace m/v par rho...
C'est la ou je me perds !!
Aidez moi et merci

Posté par
coriolan
re : Notion de chimie 03-10-09 à 19:28

je comprends que tu t'y perdes........
il vaut mieux décomposer le problème,quitte à regrouper les différentes expressions

C=n(soluté)/V(solution)

n(soluté)= m(soluté)/M(soluté)

m(soluté)= m(solution)*P   (P =titre de pureté en %/100 soit 0,37 dans cet exercice)


m(solution) =(solution)*V(solution)


d=(solution)/(eau)
donc (solution)=(eau)*d

en regroupant
en désignant V(solution )par V

C=n/V=m(soluté)/(V*M)=m((solution)*P/(V*M)
C==(solution)*V*P/(V*M)= =(eau)*d *P/M

avec cette formule il y a un petit problème d'unité
pour que C soit exprimé en mol/L ,il faut que soit en g/L .
ce qui n'est pas une unité de masse volumique (l'équivalent au g/L est le g/dm3).

en fait il faut surtout bien distinguer la masse de soluté  de la masse de la solution (soluté + solvant)

Posté par
Junior
re : Notion de chimie 04-10-09 à 09:02

Merci beaucoup professeur Coriolan
J' ai compris l' exercice ... Mais il reste une chose:
Vous avez dit:
'' avec cette formule il y a un petit problème d'unité
pour que C soit exprimé en mol/L ,il faut que soit en g/L .
ce qui n'est pas une unité de masse volumique (l'équivalent au g/L est le g/dm3)''
Je ne peux pas ajuster les unites pour en avoit g/dm3, meme si ce n' est pas l' unite dans le S.I ?
On obitent a la place de 1g/cm3, 1000g/dm3 d' ou 1000 g/L
C=(rho(eau)*d *P)/M= (1000*1.6*0.37)/36.5=429.2/36.5=11.7 mol/L

Merci

Posté par
coriolan
re : Notion de chimie 04-10-09 à 10:50

Je ne vois pas comment faire autrement que d'écrire 1000g/dm3=1000g/L.
c'était simplement pour signaler qu'il fallait changer de système d'unité pour trouver le résultat en mol/L

Posté par
Junior
re : Notion de chimie 04-10-09 à 12:23

Merci beaucoup

Posté par
Junior
re : Notion de chimie 04-10-09 à 13:35

Juste une derniere question Professeur Coriolan,
Quand on dit dans l' hypothese:
''une solution mere de densite = 1.16 contenant 37 % de HCL (Masse molaire=36.5 g/mol)''
Je peux considerer aussi Vsolute=0.37 * Vsolution  ??

J' ai refait les calculs avec en utilisant cette expression et j' ai eu:
C=n solute /n solution = (m solute/M solute)/V solution
= (rho solute * 0.37* Volume solution)/ ( M solute * Volume solution)
En annulant Volume solution dans le num. et denominateur on obtient:
C= (rho solute * 0.37)/M solute

Je peux considerer aussi la densite 1.16 pour le solute ? Si oui, pourquoi ?

Si c' est oui,
ca devient rho solute= rho eau * d
Alors C=(rho eau * d * 0.37)/M solute... Et j' ai obtenu meme resultat que precedemment...
C' est correcte ??

Un tres grand merci pour votre aide precieuse !

Posté par
Junior
re : Notion de chimie 04-10-09 à 13:37

J' ai fait une faute a la 6eme ligne
C=n solute/V solution

Posté par
coriolan
re : Notion de chimie 04-10-09 à 14:51

d est la densité de la solution (mélange de soluté dissous et de solvant).
Donc il est faux d'attribuer d au soluté.

Personnellement ,je n'aime pas dans ce type de problème les formules globales  ,d'autant qu'on rencontre les différences de système d'unité.

il me parait plus simple d'écrire qu'une solution de densité d =1,16 a pour masse   m=1160g  (puisqu' un litre de liquide de densité 1 a une masse de 1000g  )
le liquide ayant un taux de pureté P ,la concentration massique est
Cm=m(solution)*P/V  =m(soluté)*V        ( ici V=1L)

or C=n(soluté)/V=m(soluté)/MV =Cm/M   puisque Cm=m(soluté)/V

finalement
C=m(solution)*P/(V*M)

application
C=1160*0,37/1*36,5=11,8mol/L

Voilà UNE façon de rédiger .

On peut encore faire plus court en mémorisant Cm=C*M

1 L de une solution de densité 1,16 a pour masse m=1160g
Si le taux de pureté (P)est 37% ,sa concentration massique est
Cm=(m/V)*P   (sa concentration molaire est C=Cm/M=m*P/VM
C=1160*0,37/1*36,5=11,8mol/L


tout dépend des exigences ,des habitudes du prof et de la section d'études (générale,technologique....)

Posté par
Junior
re : Notion de chimie 04-10-09 à 16:04

J; ai compris cette methode...

-Mais est-ce que je peux considerer aussi Vsolute=0.37 * Vsolution  ?
ou quand on dit 37 % de Hcl c.a.d seulement Msolute=0.37 * M solution ?

-J' ai pas trop compris pourquoi je peux pas dire que d solute = d solvant...??
Je m' appui sur cette ''demonstration mathematique'' pour expliquer plus:
Si je peux considerer que Vsolute=0.37 * Vsolution
alors:
C=n solute /n solution = (m solute/M solute)/V solution
= (rho solute * P* Volume solution)/ ( M solute * Volume solution)
= (rho solute * P)/M solute ... on peut continuer: C=(d solute*rho eau *P)/Msolute

La premiere methode que vous m' avez donnez a amener au resulat suivant:
C=(rho solution*V*P)/(V*M) = (rho solution * P)/M solute=rho(eau)*d *P/M

Puisque je suis entrain de trouver la valeur d'une concentration pour une meme solution avec 2 methodes differents, j' obtient C=C
d' ou: (rho solute * P)/M solute = (rho solution * P)M solute
Mathematiquement, j' ai P=P, M=M, alors rho solute=rho solution
                                   d'ou: d solute*rho eau = d solution * rho eau
                                   alors d solute = d solution


???
Merci pour repondre a mes questions !

Posté par
coriolan
re : Notion de chimie 04-10-09 à 17:03

on ne peut pas dire V(soluté)=0,37*V(solution) surtout dans ce cas .
Le soluté est le gaz HCl.Donc dans une solution à 37% (en masse) de HCl il y a 1160*0,37=429gde HCl dissous soit n=429/36,5=11,76 mol de HCL ,ce qui correspond à un volume V(g)=11,6*22,4=263L de gaz HCl dissous (dans les CNTP)


Souvent le soluté est solide (cas d'un sel ).Cela n'a pas de sens de raisonner avec le volume de soluté

Même si le soluté est liquide ,le volume de la solution n'est pas forcément égal au volume de soluté +volume du solvant .Dans le cas d'un mélange eau +alcool,Veau+Valcool> volume du mélange)
c'est pourquoi la densité se mesure expérimentalement

Il ne faut donc pas confondre pourcentage  massique et volumique

Posté par
Junior
re : Notion de chimie 04-10-09 à 19:49

Un grand merci a vous professeur ...
Je resume pour voir si j' ai tout compris:
. 37 %, c' est pour la masse... Et pas pour le  volume !
d' ailleurs j' ai refait mes calculs et j' ai obtenu:
masse volumique du solute = masse du solute/ volume du solute
masse volumique d' une solution = masse d' une solution/ volume d' une solution
d' ou dans cette exercice:
masse volumique du solute = (Masse solution * 0.37)/V solute
Je n' ai pas le droit de remplace v solute par volume solution * 0.37 ...
Je peux uniquement dans le cas ou je multiplie la masse du solute par 0.37, d' ou:
masse volumique du solute = masse du solute * 0.37/ volume du solute*0.37

Et comme vous m' aviez dit, si c' etait un solide c' est pas la peine d' utiliser le % volumique, car pour un solide on s' interesse pour sa masse..

Pour le liquide, j' ai pas trop compris pourquoi: '' le volume de la solution n'est pas forcément égal au volume de soluté +volume du solvant .Dans le cas d'un mélange eau +alcool,Veau+Valcool> volume du mélange)''... Etant un eleve de premiere, je dois y savoir cette regle ? Car a l' ecole, je ne l' ai pas apprise... Dopc je me contente uniquement de l' avoir acquise comme information !

Juste une derniere question professeur, promis:
Par comprehension, comment 263L de gaz peut etre dissout dans 1 L de cette solution ??

Un tres grand Merci a vous Professeur Coriolan ...Depuis hier jusqu' a aujourd' hui vous etes entrain de repondre a mes questions, des questions que sans vous j' aurai surement etre perdu ...
Mille Merci

Posté par
coriolan
re : Notion de chimie 04-10-09 à 20:36

on dans un gaz,les molécules ne sont pas en contact les unes avec les autres,c'est pourquoi une même qté de matière occupera un plus grand volume à l'état gazeux que dispersées dans un liquide.


le cas du mélange  eau alcool est particulier
si on mélange 50mL d'eau et 50mL d'alcool on n'obtient pas 100mL ,mais un volume plus petit.

ne t'occupe pas de la masse volumique du soluté .

ce qui est utile,c'est la masse volumique de la solution et la masse de soluté par litre de solution (=concentration massique )

Posté par
Junior
re : Notion de chimie 04-10-09 à 20:50

Merci, j' ai tout compris grace a vous !

Je veux juste savoir votre avis sur ces livres de physique - chimie:
Je vis au liban, et comme je suis dans une ecole homologue par le ministere francais, je vais presente un bac francais et non libanais... J' ai besoin de conseil a propos de livres de physique-chimie..
J' en ai acheter pour la physique, exos resolu, juste car c' est la meme edition que du livre que je travaille avec, en classe .. Il me reste la chimie...
La au liban, il y a en a:
100 % exos - hatier
exos resolu - hachette
abc bac - nathan...
Et je peux commander certains livres de l'exterieur...
Lequel me conseillez- vous d' acheter ? ou si vous en connaissait d' autres, dites le moi slp... Je veux un livre donc le cours est clair et dont les exercices sont difficiles et intensifs..

Merci Beaucoup professeur

Posté par
coriolan
re : Notion de chimie 04-10-09 à 20:59

je regrette de ne pouvoir te conseiller ,car je suis à la retraite depuis quelques années et je ne connais pas les livres actuellement utilisés.

par contre ,je peux te conseiller de créer un post dans la partie "expresso" du forum de physique,intitulé  par exemple"conseils pour choix de livre", où tu soumettras ta question
Des professeurs en activité seront plus à même de t'aider dans ton choix.

Posté par
Junior
re : Notion de chimie 04-10-09 à 21:07

Merci Coriolan ...
Sincerement, je te remercie de tout coeur pour ton aide



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