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Niveau première
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Teneur en sulfate d’une eau minérale

Posté par
ferrieux
20-12-19 à 17:50

Bonjour !
J'aurais besoin d'aide pour un exercice de niveau première s'il vous plaît.

L'étiquette d'une bouteille de Hépar® indique la concentration massique en ions sulfates SO42- de cette eau minérale : cm = 1 530 mg.L-1.

Protocole de l'extraction du sulfate de l'eau minérale
On mesure, à l'aide d'une éprouvette, un volume V' = 250 mL d'Hépar® que l'on verse dans un erlenmeyer. On introduit dans ce bécher un volume V1 = 25,0 mL d'une solution de chlorure de baryum. Il se forme un précipité blanc de sulfate de baryum BaSO4 (s). On agite le mélange quelques minutes, avant de le laisser reposer et de le filtrer. Le précipité récupéré lors de cette filtration est séché puis pesé : sa masse est m = 926,3 mg.

1. Quelles sont les interactions qui assurent la solubilité des ions sulfate dans l'eau ? Schématiser la solvatation des ions sulfate dans l'eau.

2. Écrire l'équation de précipitation du sulfate de baryum observée (c'est l'écriture inverse d'une équation de dissolution).

3. Quelles sont les interactions intermoléculaires qui assurent la cohésion de ce solide ?

4. Calculer la quantité de matière n de sulfate de baryum solide obtenue.

5. Sachant que les ions baryum sont introduits en excès, quelle relation existe-t-il entre la quantité n' d'ions sulfate contenue dans le volume V' d'eau Hépar® et la quantité de matière n de précipité obtenue ? Vous pouvez utiliser un tableau d'avancement.

6. En déduire la concentration en quantité de matière (concentration molaire) des ions sulfate [SO42-] dans l'eau Hépar®, puis leur concentration en masse cm. Conclure.

Où j'en suis dans mon devoir :

1) J'ai pensé aux interactions électrostatiques, mais je ne suis pas sûre de moi ? Pour le schéma, aucun problème.
2) J'ai mis SO42- (aq) + Ba2+ (aq) → BaSO4 (s) ?
3) Les interactions de Van der Waals ? Je ne suis pas du tout sûre.
4)  nBaSO4 = mBaSO4/MBaSO4 = 0,9263/233,4 = 3,97.10-3  .On a obtenu 3,97.10-3 mol de sulfate de baryum ?
Et 5 et 6 je n'ai rien réussi à faire.
Merci aux personnes qui m'aideront à comprendre !
Bonne journée !

Posté par
odbugt1
re : Teneur en sulfate d’une eau minérale 20-12-19 à 18:05

Bonjour,

Question 1 :
Il s'agit bien d'interactions électrostatique, mais comme la majorité des interactions dans la matière sont d'origine électrostatique, il faut être plus précis.
Le terme de "solvatation" qui est employé peut t'aider.
Penser aussi à la polarité des molécules de solvant.
Le schéma qui ne t'a posé aucun problème est en rapport avec la réponse à donner

Question 2 :
OK

Question 3 : Non, les interactions de Van der Waals soont des interactions entre molécules.
Ce n'est pas le cas ici.

Posté par
odbugt1
re : Teneur en sulfate d’une eau minérale 20-12-19 à 18:42

En relisant la question 3, je me rends compte qu'elle est mal posée et peut induire en erreur.
En effet le sulfate de Baryum solide n'est pas composé par des molécules et il est faux de parler à son sujet d'interactions intermoléculaires.



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