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Problème de chimie

Posté par
annelaure
05-05-18 à 12:26

Alors voila je dois faire cette question mais je sais pas trop comment m'y prendre pouvez vous m'aidez ?

Document 1 : Présentation du bicarbonate de soude officinal

Utilisé en cas d'acidité excessive de l'estomac, le bicarbonate de soude officinal (ou hydrogénocarbonate de sodium) est un solide de formule chimique NaHCO3 présentant l'aspect d'une poudre blanche.
Le degré de pureté d'un échantillon officinal est défini par la relation : d = m/100, m étant la masse (en g) de NaHCO3 contenu dans 100 g d'échantillon officinal.

Données : masse molaire de hydrogénocarbonate de sodium : M = 84,0 g / mol.
L'ion hydrogénocarbonate intervient dans deux couples acido-basiques :
CO2, H2O/ HCO3 - (pKA = 6,4)  et HCO3 -/ CO3 2- ( pKA = 10,4)

Document 2 : Méthodes de dosage

François réalise le dosage en deux étapes :

- Il place 0,8 g de bicarbonate de soude officinal dans un erlenmeyer, et ajoute un volume V0 = 25 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration C 0  = 1,00 mol.L-1de sorte que l'acide est en excès par rapport aux ions hydrogénocarbonate.
Le dioxyde de carbone produit se dégage spontanément et est éliminé totalement par un chauffage léger.
- Il dose ensuite l'excès d'acide chlorhydrique avec une solution de soude de concentration CB = 1,00 mol.L-1 versée progressivement dans la solution contenue dans l'erlenmeyer en présence d'un indicateur coloré correctement  choisi.   Le virage de l'indicateur se produit pour  V BE = 15,5 mL de soude versée.

Quel degré de pureté l'élève  trouve-t-il en utilisant ses résultats expérimentaux

Posté par
odbugt1
re : Problème de chimie 05-05-18 à 19:52

Bonjour annelaure,
Dans ce qui suit le terme "quantité" désigne la quantité de matière (en moles)

Tu peux reprendre la description faite par l'énoncé en commençant par la deuxième partie de la manipulation:
a) Calcul de la quantité de HO- utilisée dans le dosage de l'acide en excès
b) Calcul de la quantité de H3O+ en excès
c) Calcul de la quantité initiale en H3O+
d) Calcul de la quantité de H3O+ consommée dans la première parie de la manipulation.

Je te laisse imaginer la suite .

Posté par
molecule10
re : Problème de chimie 05-05-18 à 20:56



      Bonsoir  annelaure :      Masse  moléculaire  de  NaHCO3 = 84

      Document  2 .

      Première  équation :  NaHCO3   +   HCl (aq) =======> NaCl (aq)   +   CO2   +  H2O

      Deuxième  équation :  HCl (aq)   +   NaOH (aq) =====> NaCl (aq)   +   H2O

      0,8g  de  NaHCO3  solide =  0,8 : 84 = 0,009524 mol   ou  9,524 mmol
      25 ml  de  solution  HCl  1 molaire =  ( 36,5 : 1000 x 25 ) = 0,9125 mol

      Dans  l'équation 1 .  ( Représentation   pratique , première  opération ) .
      1 mole  de  NaHCO3  ( 84g ) , demande  1 mole  de  HCl  soit  1 litre  de  solution  1 molaire .
      0,8g  de  NaHCO3  correspond  à   ( 0,8 x 1000 : 84 ) = 9,524 ml  de  solution  HCl 1molaire .

      Dans  l'équation 2.  ( Titration  en  retour , deuxième  partie ) .

      On  a  utilisé  25 ml  de  solution  HCl  1 molaire . Le  volume  restant  de  la  solution  de  HCl  
      non  utilisé  est  de  25 −9,524 = 15,476 ml  de  solution  HCl  1 molaire  soit  ( 0,5648 mol  de  HCl )

      La  titration  finale  à  demandé  15,5 ml  de  solution  de  NaOH  1 molaire .
      La  pureté  du  bicarbonate  est  de  ( 15,476 : 15,5 x 100 ) = 99,8% .

      Bonnes  salutations .

Posté par
annelaure
re : Problème de chimie 06-05-18 à 12:07

Bonjour à toi odbugt1, alors j'ai essayé de le faire mais je pense que ça doit être faux .

a ) Cb x Vb =  nHO- = 1.00 x 15.5 x 10^-3 = 0.0155 mol

b ) n HO- présent = n H3O+ rajoutée = 0.0155 mol ( je ne suis pas certaine )

c) Comme  n HO- présent = n H3O+ rajoutée

n H3O + rajoutée = Cb x Vb / Vo = 0.0155/25 x 10^-3 = 0.62 mol ( faux )

n H3O + au départ =(  m/M ) - 0.62 = 0.80/84.0 - 0.62  = - 0.61 mol ( impossible )

d ) n H3O+ consommé = Vo x Co = 1.00 x 25 x 10^-3 = 0.025 mol

Donc N H3O + =  - 0.61 - 0.025 = - 0.64 mol pour 0.8 g et il suffirait de faire un produit en croix pour trouver la masse de NAHC03 contenue dans 100 g d'échantillon officinal.

En tout cas merci beaucoup pour ton aide !!

Posté par
annelaure
re : Problème de chimie 06-05-18 à 12:15

Bonjour molecule10, merci beaucoup pour ton aide mais j'ai quelques questions a te demander :

25 ml  de  solution  HCl  1 molaire =  ( 36,5 : 1000 x 25 ) = 0,9125 mol je ne sais pas d'ou sort le 36.5 ?

La  titration  finale  à  demandé  15,5 ml  de  solution  de  NaOH  1 molaire .
      La  pureté  du  bicarbonate  est  de  ( 15,476 : 15,5 x 100 ) = 99,8% .

Et je ne comprend pas pourquoi tu as fais ça ( 15,476 : 15,5 x 100 ) par en haut c'est pas un volume mais une quantité de matière normalement  ? Et c'est pour 0.8 g de NaHCO3 etpour utiliser la formule c'est 100 g  ?

Salut !

Posté par
odbugt1
re : Problème de chimie 06-05-18 à 14:22

Etant donné que molecule 10 t'a donné la solution de cet exercice, j'abandonne la démarche qui consistait à essayer de t'aider sans faire l'exercice à ta place.
Voici le détail de la procédure que j'envisageais de te faire retrouver par toi même :

Dosage de l'acide en excès par 15,5 mL de soude de concentration 1mol/L:
Réaction support du dosage : H3O+ + HO- = 2H2O
a) n(HO-) = 15,5.10-3 * 1,00 = 15,5 * 10-3 mol
b) n(H3O+) en excès = n(HO-) = 15,5.10-3 mol

c) Quantité de matière initiale en H3O+ ( contenue dans 25mL d'acide de concentration 1mol/L) :
ni(H3O+) = 25.10-3 * 1,00 = 25 * 10-3 mol

d) Quantité de matière en H3O+ consommée dans la première partie de la manipulation :
n(H3O+) = 25 * 10-3 - 15,5.10-3 = 9,5.10-3 mol

Dosage des ions HCO3- par l'acide chlorhydrique:
e) Réaction support du dosage : HCO3- + H3O+ = CO2 + 2H2O
n(HCO3-) = n(H3O+) = 9,5.10-3 mol

f) Quantité de matière de NaHCO3 pur présent dans le bicarbonate officinal
n(NaHCO3) = n(HCO3-) = 9,5.10-3  mol

g) Masse m de NaHCO3 pur présent dans le bicarbonate officinal:
m = n(NaHCO3) * M(NaHCO3) = 9,5.10-3 * 84 = 0,798 g

h) 0,8 g de bicarbonate officinal contiennent 0,798g de bicarbonate pur soit un degré
de pureté de 0,798/0.8 = 0,9975 donc 99,7%

Bien entendu, si quelque chose te pose problème dans cet exposé n'hésite pas à demander des éclaircissements.

Posté par
annelaure
re : Problème de chimie 06-05-18 à 16:03

odbugt1 Rebonjour !

Je ne comprend pas trop l'étape e ) et f ) Mais sinon le reste j'ai compris.

En tous cas merci beaucoup de m'avoir consacré un peu de ton temps libre !

Posté par
odbugt1
re : Problème de chimie 06-05-18 à 16:32

Etape e)
Dans l'ordre chronologique ce dosage se fait en premier.
On fait réagir le bicarbonate officinal avec 25.10-3 mol ions H3O+

Le deuxième dosage montre qu'une fois ce premier dosage terminé sur les 25.10-3 mol d'ions  H3O+ il en reste 15,5.10-3 mol  qui n'ont pas réagi. Cela implique qu'il a réagi dans ce premier dosage 9,5.10-3 mol d'ions H3O+

Or dans ce dosage les quantités de HCO3- et de H3O+ qui sont consommées sont égales (puisque les coefficients stoechiométriques sont égaux).
Donc n(HCO3-) = n(H3O+) = 9,5.10-3 mol

Etape f :
Les ions HCO3- ont été introduits sous forme de NaHCO3 c'est pourquoi
n(NaHCO3) = n (HCO3-) = 9,5.10-3 mol

Posté par
annelaure
re : Problème de chimie 06-05-18 à 19:24

Ah ok merci beaucoup en tous cas !



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