Eau de Javel

[invite64a78d0d]

Bonjour à tous !

Je suis en Première S et pour la rentrée je dois faire l'exercice suivant :

"L'eau de Javel est fabriquée en solution aqueuse selon la réaction suivante : Cl2 + 2H0- --> ClO- + Cl- + H20
Le degré chlorométrique d'une eau de Javel est égal au volume de dichlore gazeux utilisé pour obtenir 1L de cette eau de Javel.
Sur un berlingot de 250mL d'eau de Javel, on lit : Composition : solution aqueuse d'hypochlorite de sodium 48° Chl départ usine, parfum, tensio-actif.

1. Déterminer le volume de dichlore nécessaire à la préparation du berlingot d'eau de Javel.

2. Quelles sont les concentrations molaires des ions hypochlorite ClO- et chlorure Cl- dans le berlingot ?

3. Sur le berlingot, on lit aussi : Mode d'emploi : Pour obtenir 1L d'eau de Javel à 12° Chl, verser cette dose dans un flacon de 1L et compléter avec de l'eau. Justifier ce mode d'emploi.

4. L'eau de Javel à 12° Chl est ensuite diluée 10 fois. Quelles sont les concentrations molaires des ions ClO- et Cl- dans la solution S obtenue ?

5. On prélève un volume V = 10 mL de solution S et on y ajoute un volume V1 = 20 mL de solution d'iodure de potassium, de concentration molaire C1 = 0,10 mol/L , puis un volume V2 = 10 mL de solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire C2 = 1,0 mol/L. Le mélange obtenu brunit, il se forme du diiode I2 selon l'équation : ClO- + 2I- + 2H+ (aq) --> I2 + Cl- + H2O
a) Calculer les quantités initiales des réactifs.
b) A l'aide d'un tableau d'avancement, déterminer le réactif limitant et la composition, en quantités de matière, du système dans l'état final. (SOS : La quantité initiale d'ions chlorure Cl- n'est pas nulle.)
c) Quelles sont les concentrations molaires des ions dans la solution ?

Donnée : Vm (gaz) = 22,4 L/mol

Ce que j'ai trouvé :

1. V(Cl2) = 12 L

2. n (Cl2) = V(Cl2) / Vm = 12 / 22.4 = 0,54 mol
Or une mole de Cl2 donne une mole d'ions ClO- donc n(ClO-) = 0,54 mol.
C(ClO-) = n(ClO-) / V = 0,54 / 0,25 = 2,16 mol/L
On fait de même pour Cl- et donc C(Cl-) = 2,16 mol/L.

3. Il faut multiplier par 4 le volume de la solution, autrement dit ajouter 3/4 d'eau aux 250 mL d'eau de Javel. Ainsi le degré chlorhydrique est divisé par 4 ; on obtient alors 1 L d'eau de Javel à 12° Chl.

Les questions 4 et 5 me posent problème. Quelqu'un pourrait-il m'aider ?
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[oursgenial]

En 3, tu as fait une dilution de 4 : tu aurais pu calculer les nouvelles concentrations en ions chlorure et en ions hypochlorite.
En 4, tu redilues 10 x. Calcule les nouvelles concentrations ( c'est facile )
Pour le 5 commence par calculer les nombres de moles de chaque espèce et soumets-les au forum, on t'aidera pour la suite.

[invite64a78d0d]

Merci de m'avoir éclairé !

Donc pour la question 3, je trouve 0,54 mol/L pour la concentration en ions ClO- et idem pour les ions Cl-.

En 4 : [ClO-] = 5,40*10^-2 mol/L et idem pour Cl-.

En 5 :
a) n(ClO-) = 5,40*10^-4 mol
n(I-) = 10^-3 mol
n(H+) = 10^-2 mol
Et préalablement : n(Cl-) = 5,40*10^-4 mol

b) A l'aide du tableau d'avancement je trouve que I- est le réactif limitant, que n(ClO-) = 4,00*10^-5 mol
n(H+) = 20 mol
n(I2) = 5,0*10^-4 mol
n(Cl-) = 1,04*10^-3 mol
n(H2O) = 5,0*10^-4 mol

c) Les ions présents dans la solution ClO-, H+, et Cl-.
[ClO-] = 1,00*10^-3 mol/L
[H+] = 500 mol/L
[Cl-] = 2,6*10^-2 mol/L

La quantité d'ions hydrogène à l'état final me parait élevée

[oursgenial]

J'aurais dit :
En 5 :
a) n(ClO-) = 5,40*10^-4 mol
n(I-) = 2.10^-3 mol (20 ml 0,1 mole/l)
n(H+) = 10^-2 mol
Et préalablement : n(Cl-) = 5,40*10^-4 + 10^-2 mol( venant des 10^-2 mol HCl

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite64a78d0d]

Ah oui c'est vrai !!

Eh bien merci beaucoup oursgenial, ton aide m'a été très précieuse et j'ai pu finir mon exercice correctement.