Niveau autre

Teneur en carbonate de calcium d'une coquille d'oeuf

Posté par
thelambily 07-01-17 à 15:14

Bonjour à toutes et à tous,
Je peine à résoudre un exercice de chimie minérale qui est le suivant:

"Le carbonate de calcium est le constituant principal des coquilles d'œufs.
Pour doser cette molécule, on dissout 5,00 g de coquille d'œuf dans 20,0 mL de solution de chlorure d'hydrogène 37,0 % (d= 1,19).
On recueille 1,234 L de dioxyde de carbone à une pression de 720 Torr à 25°C.
A) Calculer la teneur (exprimée en %) en carbonate de calcium dans la coquille d'œuf.

B) Quel volume (en mL) d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium 1,16 mol/L faut-il ajouter pour neutraliser l'excès d'acide? "

Avec les données dont je dispose dans l'exercice, j'ai d'abord commencé par chercher la masse de HCl dans la solution aqueuse réagissant avec la coquille d'œuf.

$\large V(solution)= 20,0 mL$

$\large \rho = 1,19 g/mL$

Donc $\large m (solution)= \rho .V= 1,19 . 20,0= 23,8 g$

Et la masse de HCl dans la solution est de:

$\large m(HCl)= \frac{37}{100}. 23,8= 8,806 g$

J'ai donc $\large 0,2415$ moles de HCl.

En faisant $\large n=\frac{PV}{RT}$ et en remplaçant avec les données de l'exercice, il me reste $\large n(CO_{2})= 0,0478$ lorsque l'équilibre est établi.

Pour obtenir le nombre de moles de la coquille d'œuf, je soustrais (sans conviction)

$\large n(HCl)- n(CO_{2})= 0,2415-0,0478= 0,1937= n(CaCO_{3})$

La coquille d'œuf pèse 5 g donc $\large 5. 0,1937= 0,9685$
Je multiplie par 100 pour avoir le pourcentage donc

$\large 0,9685.100= 96,85$ %. Ce résultat est-il correct ou est-il le fruit du hasard?

Pour la B), je pensais utiliser $\large n= C.V$

donc $\large V=\frac{n}{C}$

qui me donnerait $\huge \frac{0,00478}{1,16}$ $\large = 0,0412$

Ce qui n'est évidemment pas juste.

Quelqu'un pourrait-il m'aider à résoudre cet exercice?

Je vous remercie d'avance.

Posté par re : Teneur en carbonate de calcium d'une coquille d'oeuf 07-01-17 à 15:28

Bonjour

Citation :
Pour obtenir le nombre de moles de la coquille d'œuf, je soustrais (sans conviction)

Ce que tu as écrit avant cette ligne est correct mais là : les choses se gâtent...
La réaction de l'acide chlorhydrique sur le calcaire s'écrit
CaCO₃ + 2H⁺_(aq)

CO_2(gaz) + Ca²⁺ + H₂O
La quantité de carbonate de calcium est donc égale à la quantité de CO2 formé. Le calcul concernant la quantité introduite d'acide chlorhydrique est nécessaire pour être certain que l'acide a bien été introduit en excès, ainsi tout le carbonate de calcium réagit.

Posté par re : Teneur en carbonate de calcium d'une coquille d'oeuf 07-01-17 à 18:29

Bonjour, merci pour votre réponse. J'ai donc refait les calculs, je trouve bien une masse de carbonate de calcium de $\large m= 4,78 g$

Je fais donc bien $\large 100-4,78$
et j'ai bien 95%. Merci beaucoup.

Par contre, j'ai encore le même problème pour la question B).

Selon vous, $\large n(CaCO_{3})= n(CO_{2})$

Mais êtes-vous d'accord que je pose:

$\large n(CaCO_{3})= \frac{1}{2}n(H^{+})$ ?

Car si je procèderais de la sorte,

$\large n(H^{+})= 2. n(CaCO_{3})$

Donc j'aurais à nouveau $\large 0,0478$ moles de $\large H^{+}$
en excès. Et cela me conduit encore au mauvais volume.

Je m'excuse vraiment de vous déranger avec cela, mais j'aimerais comprendre. Pourriez-vous m'expliquer encore cette petite question, s'il vous plaît.

Un grand merci pour votre aide.

Posté par re : Teneur en carbonate de calcium d'une coquille d'oeuf 07-01-17 à 18:53

La quantité
n(H⁺_(aq))=2n(CO_{2 formé})=2n(CaCO_{3 initial})
désigne la quantité d'ions H⁺_(aq) ayant disparu par réaction sur la coquille. La quantité introduite d'acide étant égale à 241,5mmol, la quantité d'acide restant après réaction sur la coquille est ainsi :
n'(H⁺_(aq))=241,5-2.47,8=145,9mmol
C'est cette quantité que l'on dose par une solution d'hydroxyde de sodium selon la réaction quasi totale :
H⁺_(aq)+HO^-_(aq)H₂O

Posté par re : Teneur en carbonate de calcium d'une coquille d'oeuf 07-01-17 à 19:15

D'accord, merci, j'ai compris. Cela me fait néanmoins un peu peur de voir que je n'arrive pas à "prédire" correctement les produits d'une réaction complexe, de savoir par exemple que des molécules d'H2O vont se former, que des ions resterons à part etc. Je dois pourtant savoir le faire car la réaction initiale est le fil d'Ariane de tous mes exercices de chimie, et ne pas être capable de faire cela correctement me conduira à chaque fois à l'échec de l'exercice. Je me permets de vous demander, si vous le voulez bien, quelques conseils afin de "reconnaître" la formation de composés tels que H20, CO2 et autres. Auriez-vous un(e) site/vidéo/ouvrage à me conseiller là-dessus?

C'est très important pour moi. Je vous remercie d'avoir pris de votre temps pour m'aider.

Posté par re : Teneur en carbonate de calcium d'une coquille d'oeuf 07-01-17 à 20:58

Citation :
Je me permets de vous demander, si vous le voulez bien, quelques conseils afin de "reconnaître" la formation de composés tels que H20, CO2 et autres. Auriez-vous un(e) site/vidéo/ouvrage à me conseiller là-dessus?

Cela vient avec l'expérience et l'entraînement qui permettent d'acquérir peu à peu une certaine "culture" chimique. Si tu en as la possibilité, tu pourrais peut-être revoir certains ouvrages de chimie destinés au collège et au lycée. De très nombreuses réactions sont décrites et souvent bien illustrées. On y trouve aussi les équations des réactions décrites ...

Posté par re : Teneur en carbonate de calcium d'une coquille d'oeuf 07-01-17 à 21:25

Bien sûr, je me disais aussi. C'est très gentil de m'avoir aidé, merci beaucoup.
Bien à vous.

Ce topic

Imprimer
Réduire / Agrandir
Pour plus d'options, connectez vous !
Fiches de physique

Fiches de physique - chimie

Rechercher

Espace membre

Zone membre

Pas de compte ?
Je m'inscris

Changer d'île

Teneur en carbonate de calcium d'une coquille d'oeuf

Seuls les membres peuvent poster sur le forum !

Ce topic

Fiches de physique