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pH et solutions aqueuses
Bonjour j'ai besoin de votre aide svp
Exercice :
On dispose :
_d'une solution de nitrate de potassium KNO3 à 0,5 mol/L,
_d'une solution de nitrate de calcium Ca(NO3)2 à 0,8 mol/L ,
_d'une solution de chlorure de potassium à 1 mol/L,
_de chlorure de magnésium cristallisé de MgCl2,6H2O.
On souhaite préparer 1L de solution contenant les ions Mg2+ ; Ca2+ ; K+ ; NO3- ; Cl- tels que :
[Mg2+]=0,2 mol/L ; [NO3-]=0,25 mol/L ; [Ca2+]=0,1 mol/L ; [K+]=0,25 mol/L.
1) Déterminer les volumes des solutions et la masse de solide à mélanger pour préparer cette solution , que l'on complète à 1L avec de l'eau distillée.
2) Calcule directement la concentration [Cl-]
3) Vérifie l'électroneutralité de la solution
Réponses:
J'ai commencé par écrire les équations de dissolution des différents espèces chimiques.
KNO3 
K++ NO3-
Ca(NO3)2 Ca2+ + 2NO3-
MgCl2,6H2O Mg2+ + 2 Cl- + 6H2O
KCl K+ + Cl-
Après ça je ne sais pas quoi faire
Bonjour
Tu peux noter : V1,V2,V3,V4 les quatre volumes inconnus. La concentration en chlorure de magnésium est aussi inconnue. Tu as un problème à 5 inconnues. Il te faut donc 5 équations.
La plus simple : V1+V2+V3+V4=1L
Ensuite, il faut exprimer chacune des concentrations en fonction des volumes et de c (concentration de la solution de chlorure de magnésium) pour obtenir autres équations.
Oublie mon message précédent : j'ai raisonné comme s'il s'agissait d'une solution de chlorure de magnésium et non de solide que l'on introduit dans la solution.
Tu as donc 4 inconnues :
Les volumes V1,V2,V3 des trois premières solutions et la masse m de chlorure de magnésium. Il te faut quatre équations. La plus simple :
V1+V2+V3=1L
Ensuite exprimer chacune des concentrations finales en fonction des volumes et de m pour obtenir trois autres équations.
Je t'aide un peu plus car je suis conscient de t'avoir embarqué sur une fausse piste par mon premier message.
Solution S1 : [K+]=[NO3-]=0,5mol/L
Solution S2 : [Ca2+]=0,8mol/L ; [NO3-]=1,6mol/L
Solution S3 : [K+]=[Cl-]=1mol/L
Le mélange de 1L doit contenir 0,1mol/L d'ions calcium qui n'est contenue que dans S2. La quantité d'ion calcium s'écrit donc :
0,1=0,8.V2 ; d'où la valeur de V2...
Le mélange de 1L doit contenir 0,25mol/L d'ions nitrate contenus dans S1 et dans S3. La quantité d'ions nitrate est donc :
0,25=0,5V1+1,6.V2 ; puisque V2 est connu, tu obtiens V1...
Je te laisse continuer...
Je vois ce que vous avez fait mais ,j'ai pas compris pourquoi , le fait que le mélange de 1L doit contenir 0,1 mol d'ion calcium contenue dans S2 ( de concentration C=0,8mol/L) signifie que 0,1=0,8.V2
Je ne fais qu'appliquer la formule générale donnant la quantité d'un soluté dans une solution : n=c.V
Je ne fais qu'appliquer la formule générale donnant la quantité d'un soluté dans une solution : n=c.V
Je croyais que 0,1 était la concentration des ions calcium.
Sinon dans l'exerce ,On souhaite préparer 1L de solution par dissolution du chlorure de magnésium dans V1 , V2 et V3 non?
Le mélange doit posséder 0,1 mol d'ion calcium contenu dans S2
On a alors n(Ca2+)=C2.V2=0,8V2
V2=[n(Ca2+)/0,8]=(0,1)/0,8=0,125 L
Le mélange doit posséder 0,25 mol d'ion nitrate contenu dans S1 et S2.
On a: n(NO3-)=C1.V1+C2.V2
0,25=0,5V1+2×0,8.V2
0,25=0,5V1+0,2
V1=(0,25-0,2)/0,5
V1=0,1 L
V1+V2+V3=1L
V3=1-0,1-0,125
V3=0,775L
D'accord avec tes résultats concernant V2 et V1. La situation est un peu plus compliquée pour V3 et cela, je le reconnais volontiers, je ne te l'ai pas expliqué...
Il faut aussi raisonner sur la quantité d'ions potassium : la quantité dans le litre de solution finale doit être égale à 0.25mol et ces ions proviennent à la fois de S1 et de S3. Cela donne l'équation :
0,25=0,5V1+1.V3
Puisque V1=0,100L : V3=0,200L
Cela conduit à V1+V2+V3=0,425L , pas à un litre ! Il faut donc compléter par 0,575L d'eau.
Reste à déterminer la masse de chlorure de magnésium à dissoudre dans cette solution pour obtenir [Mg2+]=0,2mol/L
D'après l'équation bilan
C(MgCl[sub]26H2O)[/sub]=[Mg2+]
C(MgCl[sub]26H2O)[/sub]=0,25 mol/L
On a : Cm=m/V et Cm=C(MgCl[sub]26H2O)[/sub]×M
m=C(MgCl[sub]26H2O)[/sub]×M×V
m=0,25×(24,3+2×35,5+6×18)×1
m=0,25×203,3×1≈51g
Selon l'énoncé, la concentration en ions magnésium vaut 0,20mol/L et non 0,25mol/L. Sinon, le raisonnement me semble correct.
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