Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

pH et solutions aqueuses

Posté par
Samsco
08-05-20 à 12:29

Bonjour j'ai besoin de votre aide svp

Exercice :

1. Une masse m1 de chlorure d'aluminium (AlCl3) est dissoute dans 100 mL d'eau pure.
On obtient ainsi une solution aqueuse S1 de concentration molaire C1=2.10-2 mol/L .

1.1. Définis une solution aqueuse
1.2. Calcule m1

2. On prépare une solution aqueuse S2 d'acide chlorhydrique en dissolvant un volume Vo=28 mL de chlorure d'hydrogène dans V=250 ml d'eau pure .
Calcule la concentration C2  de la solution S2.

3. On mélange les deux solutions S1 et S2 pour obtenir une solu S .

3.1. Fais le bilan des espèces chimiques présents dans S .
3.2. Calcule leur concentration molaire .
3.3. Vérifie l'électroneutralité de la solution S.
3.4. Calcule le pHs de la solution S .
3.4 Calcule le pHs de la solution S.
On donne : M(Cl)=35,5 g/mol. ; M(Al)=27 g/mol ; Vm=22,4 L/mol

Réponses :

1.
1.1 Une solution aqueuse est un mélange homogène dans lequel l'eau est le solvant.

1.2.
* Concentration massique de S1
Cm=m1/V or Cm=M(AlCl3)×C1

donc m1/V =M×C1
m1=C1×V×M(AlCl3)
m1=2.10-2×0,100×133,5=0,27g

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 12:35

Bonjour
D'accord avec ce que tu as fait pour l'instant.

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 12:41

Je bloque pour 2)

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 13:02

Comment je peux faire?

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 13:59

Connaissant le volume molaire du gaz HCl, tu peux connaître la quantité de HCl dissoute dans les 250mL d'eau. Tu en déduis alors simplement la quantité dissoute par litre d'eau, c'est à dire la concentration molaire.
Lors de la dissolution, le volume de la solution obtenue est égal au volume initial d'eau.

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 19:24

n(HCl)=V(HCl)/Vm

n(HCl)=0,028/22,4

n(HCl)=1,25.10-3mol

C2=n(HCl)/V
C2=(1,25.10-3)/0,250
C2=5.10-3 mol/L

Est ce que le fait que le volume de solution obtenue est égal au volume initial d'eau est valable lorsque le solvant n'est pas l'eau?

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 19:37

Il faut voir au cas par cas : le chlorure d'hydrogène HCl est un gaz parfaitement soluble dans l'eau et le volume de liquide reste inchangée par la dissolution.
Ce gaz est par exemple insoluble dans l'essence...

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 19:38

C2=5,00.10-3 mol/L

3-
3-1 Bilan des espèces chimiques présents dans la solution S

_ Chlorure d'hydrogène (HCl)
_Chlorure d'aluminium (AlCl3)

3.2 C=n/V
C=(n1+n2)/(100+250)

n1=m1/M(AlCl3)
n1=0,267/(133,5)=2.10-3mol

C=(2,00.10-3+1,25.10-3)/350
C=9,28.10-6 mol/L

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 19:40

vanoise @ 08-05-2020 à 19:37

Il faut voir au cas par cas : le chlorure d'hydrogène HCl est un gaz parfaitement soluble dans l'eau et le volume de liquide reste inchangée par la dissolution.
Ce gaz est par exemple insoluble dans l'essence...

D'accord

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 19:45

la dissolution du chlorure d'aluminium s'accompagne d'une dispersion des ions dans la solution :
AlCl3 Al3+ + 3Cl-
HCl est un acide fort qui réagit totalement sur l'eau :
HCl + H2O H3O+ + Cl-
Il faut exprimer les volumes en litres pour avoir des concentrations mesurées en mol/L.

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 19:53

Est ce que tous les acides forts réagissent totalement sur l'eau

Et ce que j'ai fais à 19h38 est faux ?

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 21:07

Citation :
Est ce que tous les acides forts réagissent totalement sur l'eau

oui ; il s'agit même de la définition d'un acide fort.
Citation :

Et ce que j'ai fais à 19h38 est faux ?

oui : il faut calculer séparément c1 et c2 les concentrations apportées, c'est à dire les quantités introduites par litre. Ensuite, en tenant compte des équations fournies à 19h45, tu vas obtenir les concentrations des différents ions.

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 21:33

Pourquoi chercher la concentration des différents ions alors qu'on nous demande de trouver celle des espèces chimiques ?

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 21:43

En dehors de l'eau qui est le solvant, toutes les espèces chimiques en solution sont des ions.  As-tu compris mon message précédent de 19h45 ?

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 08-05-20 à 22:43

vanoise @ 08-05-2020 à 21:43

  As-tu compris mon message précédent de 19h45 ?

Oui

Ça veut dire que ma réponse à la question 3-1 est fausse :

3-1. Espèces chimiques présents dans la solution S sont:
_L'ion aluminium
_L'ion chlorure
_L'ion hydronium

3.2
* n_{(AlCl_3)}={n_{Al^{3+}}
 \\ 
 \\ n_{Al^{3+}}=\dfrac{m_1}{M_{(AlCl_3)}}=\dfrac{0,267}{133,5}=2.10^{-3}mol
 \\ 
 \\ * n_{Cl-}=3n_{(AlCl_3)}+n_{(HCl)}
 \\ n_{Cl-}=3×2.10^{-3}+\dfrac{V_{(HCl)}}{Vm}
 \\ n_{Cl-}=6.10^{-3}+\dfrac{0,028}{22,4}
 \\ n{Cl-}=7,25.10^{-3}mol
 \\ 
 \\ n_{H_3O+}=n_{(HCl)}
 \\ n_{H_3O+}=1,25.10^{-3}mol


 \\ \left[Al^{3+}\right]=\dfrac{n_{Al^{3+}}}{Vs}=\dfrac{2.10^{-3}}{0,100+0,250}=5,71.10^{-3}mol/L
 \\ 
 \\ \left[Cl-\right]=\dfrac{n_{Cl-}}{Vs}=\dfrac{7,25.10^{-3}}{0,350}=0,0207mol/L
 \\ 
 \\ \left[H_3O+\right]=\dfrac{n_{(H_3O+)}}{Vs}=\dfrac{1,25.10^{-3}}{0,350}=3,57.10^{-3}mol/L

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 09-05-20 à 09:08

D'accord avec toi ! Reste à vérifier l'électro-neutralité et calculer le pH.

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 09-05-20 à 11:51

[H3O+]+3×[Al3+]=3,57.10-3+3×5,71.10-3=0,0207 mol/L

[Cl-]=0,0207 mol/L

[Cl-]=[H3O+]+3×[Al3+]

Donc la solution S est électroniquement neutre

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 09-05-20 à 12:01

D'accord !

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 09-05-20 à 13:11

3.4 pHs=-Log[H3O+]
pHs=2,44

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 09-05-20 à 15:39

Alors c'est bon?

Posté par
vanoise
re : pH et solutions aqueuses 09-05-20 à 15:43

Pour S :
pHs=-log(3,57.10-3)=2,45

Posté par
Samsco
re : pH et solutions aqueuses 09-05-20 à 15:51

OK , Merci



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !