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Niveau première
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Solutions de sulfate de cuivre : ( Je ne comprends rien

Posté par
Elena_Ch
27-01-11 à 10:23


Exercice :

1) a) On souhaite obtenir une solution de sulfate de cuivre à 0,050 mol ⋅ L- 1 . Sachant que le sulfate de cuivre est un solide ionique de formule CuSO4 , calculez la masse de sulfate de cuivre nécessaire pour obtenir un litre de cette solution et indiquez comment il faut procéder.
  b) En fait le sulfate de cuivre dont on dispose est hydraté : il s'agit d'un solide bleu de formule CuSO4, 5H2O , ce qui signifie que chaque entité CuSO4 est accompagnée de 5 molécules d'eau prisonnières du cristal. Calculez la masse de solide nécessaire pour obtenir un litre de solution à 0,050 mol ⋅ L- 1 de sulfate de cuivr

2) On obtient un demi-litre de solution (S) en mélangeant 100 cm3 de solution à 0,050 mol ⋅ L- 1 de sulfate de cuivre et 400 cm3 de solution à 0,10 mol ⋅ L- 1 de sulfate de zinc. (Avant sa dissolution dans l'eau, le sulfate de zinc est un solide ioni- que de formule ZnSO4) .
Calculer les concentrations de tous les ions présents dans la solution(S) et vérifier les résultats avec l'équation d'électroneutralité.

3) On dispose également d'une solution de chlorure de baryum. Sachant que le chlorure de baryum BaCl2 est totalement solu- ble dans l'eau mais que les ions baryum Ba2+ donnent en présence d'ions sulfate un précipité de sulfate de baryum selon la réaction : Ba2+(aq) + SO42-(aq) → BaSO4 (s) , calculer la masse maximale de précipité de sulfate de baryum qu'on peut obtenir en ajoutant de la solution de chlorure de baryum au demi-litre de solution (S) .

Données :
- Masse molaire atomique du cuivre Cu : 63,5 g ⋅ mol- 1 .
de l'oxygène O : 16,0 g ⋅ mol- 1 ,
du soufre S : 32,1 g ⋅ mol- 1 ,
du baryum Ba : 137,3 g ⋅ mol- 1 .
de l'hydrogène H : 1,0 g ⋅ mol- 1

Aidez moi SVP  j'ai essayer mais je ne comprends rien

Posté par
Marc35
re : Solutions de sulfate de cuivre : ( Je ne comprends rien 27-01-11 à 11:50

Bonjour,
1a
On veut obtenir un litre de solution de CuSO4 à 0,05 mol/L. Il nous faut donc 0,05 mol de CuSO4.
On peut calculer la masse molaire M de CuSO4. S'il nous faut 0,05 mole, pour déterminer la masse nécessaire, c'est 0,05 x M .
1b
Même principe que la 1a mais la masse molaire n'est pas la même puisqu'il y a de l'eau avec le CuSO4

Posté par
Elena_Ch
re : Solutions de sulfate de cuivre : ( Je ne comprends rien 27-01-11 à 12:29

Mille merci Marc! c'est vraiment gentille

alors la masse molaire de CuSO4 est :

0,05 x M  D'ou on obtient 0,05m ?

c'est correct?

Posté par
Marc35
re : Solutions de sulfate de cuivre : ( Je ne comprends rien 27-01-11 à 14:34

1a
La masse molaire est la masse d'une mole :
MCuSO4 = MCu + MS + 4 MO
Les masses molaires sont données à la fin de l'exercice
MCu = 63,5 g
MS = 32,1 g
MO = 16,0 g
D'où :
MCuSO4 = 63,5 + 32,1 + (4 x 16,0) = 159,6 g ==> 160 g parce que 3 chiffres significatifs seulement.
Pour avoir 0,050 mole : m = 0,050 M = 0,050 x 160 = 8,0 g en tenant compte des chiffres significatifs (0,050 = 5,0.10-2 ==> 2 chiffres significatifs, 160 ==> 3 chiffres significatifs donc le résultat ==> 2 chiffres significatifs).
Donc il faut mettre 8,0 g de CuSO4 dans un récipient de 1 L (fiole jaugée par exemple) et compléter à 1 L avec de l'eau distillée.
1b
Tu essayes de faire la même chose mais, attention, dans la masse molaire, il y a CuSO4 et 5 H2O.

Posté par
Elena_Ch
re : Solutions de sulfate de cuivre : ( Je ne comprends rien 27-01-11 à 15:11

Oh merci beaucoup j'ai tout comprit !

Posté par
Marc35
re : Solutions de sulfate de cuivre : ( Je ne comprends rien 27-01-11 à 15:42

Et la 2 ?

Posté par
Eternal-Memory
re : Solutions de sulfate de cuivre : ( Je ne comprends rien 31-01-11 à 16:25

Bonjour, je cherche de l'aide pour la question 2 de ce devoir.

Pour le moment, j'ai calculé les masses et masses molaires de chaque sulfate (dans leur bassins respectifs).

Sulfate de cuivre CuSo4
masse dissoute : 8g.
Masse molaire : 160 g·mol-1

Sulfate de zinc ZnSO4
masse dissoute 16,2g.
Masse molaire : 162 g · mol-1

Après, on cherche la concentration en soluté à l'aide de la formule c = n / V

Pour le premier : n = 0,05 mol.
c = 5 · 10-3mol·L-1

Pour le second ; n = 0,1 mol.
c = 0,25 mol·L-1

Il faut que je calcule cela pour la solution S , le mélange des deux. Mais j'ignore comment m'y prendre.

Ensuite, je dois calculer la concentration d'ions Cu2+, Zn2+ et SO24-.
Là aussi, je suis complètement perdue.

Si quelqu'un pouvait m'aider, ce serait vraiment top..

Merci d'avance.

Posté par
Marc35
re : Solutions de sulfate de cuivre : ( Je ne comprends rien 31-01-11 à 22:36

Bonjour
CuSO4 : 100 cm3 = 0,100 L à 0,050 mol/L ==> 0,050 x 0,100 = 5,0.10-3 mol
Donc 5,0.10-3 mol de Cu2+ et 5,0.10-3 mol de SO42-

ZnSO4 : 400 cm3 = 0,400 L à 0,10 mol/L ==> 0,400 x 0,10 = 0,040 mol = 4,0.10-2 mol.
Donc  4,0.10-2 mol de Zn2+ et 4,0.10-2 mol de SO42-

[Cu2+] = 5,0.10-3 / 0,500 = 1,0.10-2 mol.L-1
[Zn2+] = 4,0.10-2 / 0,500 = 8,0.10-2 mol.L-1
[SO42-] = (5,0.10-3 + 4,0.10-2) / 0,5 = 4,5.10-2 / 0,5 = 9.10-2 mol.L-1
Ce qui fait une concentration de 9.10-2 mol.L-1 pour les anions et les cations (==> électroneutralité).



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