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precipitation de l'hydroxyde d'aluminium

Posté par aurelie78 (invité) 30-10-06 à 23:15

Bonjour a tous!! Voilà mon problème, je bloque aux dernières questions :
Précipitation de l'hydroxyde d'aluminium :
Au cours d'une séance de TP, on souhaite étudier la précipitation de l'hydroxyde d'aluminium.
Pour cela, il est nécessaire de préparer des solutions de sulfate d'aluminium et d'hydroxyde de sodium.

1. Préparation de la solution de sulfate d'aluminium (S1) :

   a-    Ecrire la formule du sulfate d'aluminium, solide ionique.
   b-    Ecrire l'équation de dissolution de ce solide ionique dans l'eau.
   c-    Décrire les différentes étapes de la dissolution d'un cristal ionique dans l'eau.
On souhaite disposer d'une solution S1 de sulfate d'aluminium de volume V1 = 250,0 mL et de concentration molaire en soluté                     c1 = 5,0.10-2 mol.L-1.
d- Décrire le protocole pour préparer cette solution.
e- Quelles sont les concentrations molaires des ions présents en solution ?

2. Préparation de la solution d'hydroxyde de sodium (S2) :

On souhaite préparer V2 = 500,0 mL d'une solution S2 d'hydroxyde de sodium de concentration c2 = 1,0.10-1 mol.L-1 par dilution à partir d'une solution mère de concentration c' = 1,0 mol.L-1.
a-    Quel volume V' de solution mère doit-on prélever pour préparer cette solution ?
b-    Quel matériel doit-on utiliser pour préparer cette solution ?

3. Etude de la réaction de précipitation :

On introduit dans un bécher un volume V1' = 30,0 mL de solution S1  et un volume V2' = 10,0 mL de solution S2.
On observe l'apparition d'un précipité blanc d'hydroxyde d'aluminium.
a-     Ecrire l'équation de la réaction de précipitation.
b-    A l'aide d'un tableau d'avancement, déterminer l'avancement maximal, le réactif limitant, les quantités de matières des réactifs et des produits à l'état final.
c-    En déduire les concentrations molaires des ions présents en solution puis vérifier l'électroneutralité de la solution.
d- On filtre le mélange obtenu et on recueille le filtrat. Proposer deux expériences simples permettant de valider les résultats précédemment obtenus.
Je n'ai pas de soucis jusqu'au 3c, je trouve que le réactif limitant est OH-  (n'est-ce pas étrange dans une solution ?) donc il ne me reste que dans ma solution Al3+, SO42-, Na+  (quid de l'électroneutralité de ma solution ?)
Autre problème au 3d, je pense que l'on peut peser le filtrat, mais je ne vois pas la deuxième expérience

Posté par
Skops
re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 30-10-06 à 23:22

Bonsoir,

Aux dernières questions ? lesquelles ?

Skops

Posté par aurelie78 (invité)re: precipitation de l'hydroxyde de sodium 30-10-06 à 23:27

je bloque sur la 3c et la 3d

Posté par
infophile
re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 30-10-06 à 23:28

Skops >>

Citation :
Je n'ai pas de soucis jusqu'au 3c,


Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 31-10-06 à 00:45

pourquoi et comment OH- peut-il être un réactif limitant dans une solution? ne tient on pas compte de l'autoprotolyse de l'eau?

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 15:51

Aurlie pourait tu enter mon adresse mail blackmaster@hotmail.fr car j'ai le meme sujet que toi

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 22:32

après deux nuits de reflexion, j'ai enfin trouvé la solution,
Merci a tous ceux qui ont tenté de m'aider !

Posté par skaper (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:19

slt dis moi j'ai le meme DM et je ne trouve pas les 2 experiences
dis moi ce que tu as trouvez stp kon en discute

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:33

j'ai trouvé que l'on pouvait peser le filtrat et que l'on pouvait rajouter du NAOH dans la solution pour voir si ca precipite, si ca precipite c'est que al3+ est bien en exces

Posté par skaper (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:36

a oui daccord:
ms keskon trouve si lon pese le filtrat
et pk sil ya un precipité AL2 est en excé?

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:43

moi je voulais savoir comment on trouvé n( 2al) et n(6Ho) dans la question précedente ou juste avant merci

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:46

si tu pese le filtrat, tu obtiens une masse d'hydroxyde d'alu que tu peux comparer avec la masse d'hydroxyde d'alu théorique que tu peux calculer (si tu as bien répondu aux autres questions précédentes).
comme, a mon avis oh- est le réactif limitant, lorsque le précipité est formé tous les ions oh- en solution ont été utilisés pour former le précipité. Dans la solution il ne doit rester que les ions Al3+ (et les autres ions spécateurs), si tu filtres pour enlever le précipité, il te reste une solution avec AL3+ et donc si tu rajoutes une solution avec du Oh-, on va avoir du précipité d'hydrxyde d'alu qui va se former

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:50

Blackmaster peux tu préciser la question ou tu as besoin d'aide, car je ne comprend pas ce que tu as marqué

Posté par skaper (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:50

daccord ms pk tu parle d'ions?
on veut la forumule de reaction de Al2(SO4)3 et de NaOH
les ions nont riena  voir la dedans
donc Al2 (s) + 6OH (s) ---> 2Al(OH)3

sinon pour les 2 experiences je suis daccord

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:57

attention, tu es en solution donc il faut que tu mettes tes solides en solution et écrire les équations de dissolution
Al2 (so4)3 ----= 2 Al3+ + 3 So42-
NaOH----= Na+ + OH-

Ta réaction de précipitation est fausse il faut écrire:
Al3+ + 3 OH - ----= Al(OH)3

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:57

a-    Ecrire l'équation de la réaction de précipitation.
b-    A l'aide d'un tableau d'avancement, déterminer l'avancement maximal, le réactif limitant, les quantités de matières des réactifs et des produits à l'état final.


Pour la a: J'ai Al2 (s) + 6OH(s) ou alors 2Al 3+   + 6 OH- Qu'as tu trouvé
Pour la b: il faut faire un talbeau d'avacement et pour cela il faut déterminer la quantité de matiere des réactifs. Mais je ne vois pas comment, alors pourait tu m'aider stp

Posté par skaper (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:58

tu es sur?

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 02-11-06 à 23:58

OH tout seul n'existe pas, seul OH- appelé ion hydroxyde existe

Posté par skaper (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:00

explike moi stp je suis pas conaincu

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:02

oui je suis sure, en solution tu ne peux pas avoir de solide, sinon c'est qu'il y a un précipité qui s'est formé

Posté par skaper (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:04

donc Al3+ (aq) + 3OH- (aq) ---> Al(OH)3 (s)
ms j'ai tjrs pas compris pk?

Posté par skaper (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:05

sa yes j'ai compris tu as tt as fait raison

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:06

et pour moi tu pourrait m'aider pour le b stp

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:06

La solution s1 apporte les ions Al3+ et So42- et la solution s2 apporte les ions OH- et Na+
Le sulfate d'alu est un soluté ionique, quand on le met en solution il se dissout (c'est une caratéristique des solutés ioniques) en 2 ions (d'ou la question 1b!!). D'ailleurs en question 1 e on te parles bien des ions présents en solution qui sont Al3+ et so42-

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:08

en question 2 on te parle d'une solution d'hydroxyde de sodium . Dans uns solution tu ne peux avoir que des ions et pas des solides. On a donc en solution Na+ et OH-

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:09

quand tu mélanges les 2 solutions et donc ces 4 ions il se forme un solide (précipité )qui est l'hydroxyde d'alu parce que les ions AL3+ et OH- réagissent ensemble selon l'équation que j'ai écris précédemment pour former ce solide

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:10

Ca vous semble plus clair?

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:12

pour le tableau d'avancement il faut que tu calcules les quantités de matière (moles) des ions AL3+ et OH-
Lorsque 1 mole de AL3+ disparaitra, 3 moles de OH- disparaitra également et 1 mole d'hydroxyde de d'alu apparaitra

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:17

pour calculer les quantités de matiere il faut que tu calcules la concentrations des ions dans les solutions S1 et S2 . Ensuite il faut que tu multiplies les concentrations par les volumes des Solutions que l'on a pris pour former le précipité. Ca va ?

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:19

je fais C = NxV ? J'ai pas trop compris tu pourrais pas détaillé des calculé avec d'abords les lettre puis apllication numérique sil te plait

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:29

ok, je te le fais pour Al3+. Je cherche sa concentration dans S1 C[al3+]= C1/2 Parce que 1 mole de sulfate d'alu donne 2 moles Al3+ en solution
ensuite je calcule combien j'ai d 'AL3+ en mole dans mes 30 ml de V1 prélevé
n[al3+] = C * V1 = 2.5.10-2 * 0.030
OK ?

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:34

Comment tu trouve C = 2.5 x10^-2 ?

Pour C [3OH-] = C3/?
n[3OH-]= Cx V2 = ? x 0.010

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:39

1 mole de sulfate d'alu donne 2 moles d'al3+ (voir ton équation de disolution). On te donne la concentration du soluté c1 donc la concentration du sulfate d'alu . La concentration AL3+ est donc 2 C1 (et non pas c1/2 comme je l'ai écris tout a l'heure, désolée pour la faute de frappe!!)

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:40

n al3+ = C x V1 = 10.10-2 x 0.03

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:46

Merci je viens de comprendre pour al3+
Pour 3HO- il faut faire 3C * V1= 3x0.100x0.010 ?

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:49

la concentration de oh- dans S2 est C2 car 1 mole de NaOH en solution donne 1 mole de OH-
Tu calcules la quantité de matière apportée par 10 ml de cette solution :
n OH- = c2 x 0.01

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:52

tu ne peux pas multiplier par 3 car ce 3 intervient dans ton équation de précipitation , mais pas dans la solution S2.
Par contre dans ton tableau d'avancement a chaque fois qu'une mole al 3+ disparait 3 moles de oh- disparait: c'est la que le coeff 3 intervient

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:53

avec les quantités de matière tu trouves ensuite quel est le réactif limitant (oh-), combien de mole de précipité ont pu être produites

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 00:57

donc toi tu a trouvé n OH- = 0.001mol n Al3+ = 0.003 mol

l'équation de ton tableau d'avancement est la suivante :
                  Al3+   +  3OH- --->  Al (OH)3

Etat final = 0.003-xmax 0.001-xmax   xmax  ?    

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 01:05

Si tu ne réponds pas c'est pas grave mais merci bcp pour ton aide

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 01:06

non! etat final = 0.003 - xmax   0.001 - 3 xmax      xmax
xmax= 0.001/3

Posté par blackmaster (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 01:09

oui erreur de ma part en tout cas merci

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 01:10

allez, bonne nuit !

Posté par skaper (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 12:04

voila donc equation
Al3+ (aq)+ 3OH- (aq) ------> Al(OH)3 (s)

le limitant est bien OH-
avec x max = 3.333*10^-4mol
et pour les concentrationsds le becher a l'état final c'est la concentration en Al(OH)3?
donc n= x max = 3.333*10^-4
V = 0.040mL
et C = n/v = 3.333*10^-4 / 0.040
    = 0.008 mol.L-1
c bien sa?

Posté par aurelie78 (invité)re : precipitation de l'hydroxyde d'aluminium 03-11-06 à 21:46

ok pour ton x max. Mais pas pour la suite. Lorsque l'on te demande les concentrations dans le becher a l'état final on te demande la concentration des ions : Al3+ (car il est en excès) Na+ et SO42- qui sont des ions spectateurs. Al(OH)3 étant un précipité, donc un solide, il ne peut pas avoir de concentration, il ne peut avoir qu'une masse !



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