Préparation de solutions acides

[invite72cdea9f]

Bonjour,

Je suis actuellement en train de réaliser un projet pour lequel je dois réaliser certaines solutions à partir de produits chimiques achetés chez le fabricant.
Et j'aimerais être sûr avant de réaliser mes dilutions et mélanges que mes calculs sont justes (et également pour être sûr d'avoir compris).

Donc j'aimerais obtenir 5dl d'acide phosphorique à 5% en poids à partir d'acide phosphorique 85% en poids. La masse volumique de l'acide perchlorique 85% en poids est donnée par le fabricant et vaut 1680 g/l.

Masse molaire H₃PO₄ = 98.0 g/mol
Masse volumique de la solution à 5% : ρ_5%=5%(1680) = 84.0 g/l
Masse molaire de la solution à 5% : M_5%= 84.0 / 98.0 = 0.857 mol/l = C_final
Masse molaire solution à 85% : M_85%= 1680.0 / 98.0 = 17.143 mol/l = C_initial

Et de : C_iV_i = C_fV_f on tire
V_i = C_fV_f / C_i = (0.857 * 0.5) / 17.143 = 25 ml

Donc il faut diluer 25 ml de H₃PO₄ à 85% en poids dans de l'eau jusqu'à atteindre 5 dl ?
Est-ce que mon calcul est correct ?



Mon deuxième problème consiste à réaliser une solution de 0.3M d'acide oxalique (COOH)₂ à partir de poudre d'acide oxalique à 71,415 % de concentration en poids.

M_(COOH)2 = 90.04 g/mol
m_(COOH)2 = 0.3 * 90.04 = 27.012 g

équivalent à une masse de 71,415 %(COOH)₂ de :

m_{71,415 %(COOH)2} = 27.012 / 0.71415 = 37.824 g

Il faut donc diluer 37.824 g (COOH)₂ à 71,415 % en poids dans quasiment un litre d'eau pour obtenir un litre de solution à 0.3 M ? Est-ce bien juste ?

Ce qui m'intrigue, c'est si on veut connaitre le pourcentage massique d'acide oxalique dans la solution, est-ce qu'on a le droit d'écrire que :

pourcentage massique de (COOH)₂ dans une solution à 0.3M = (100 * m_(COOH)2) / (m_(COOH)2 * m_H2O) = (100 * 27) / 1000 = 2.7 %

Est-ce qu'on a le droit de dire que la masse totale est 1000 g comme on a un litre de solution ? Il ne me semble pas, mais alors quoi écrire et comment trouver le pourcentage massique ?

Je vous remercie d'avance et si vous voulez des précisions, n'hésitez pas.
-----

[sebotor]

bonjour,

pour ton acide phosphorique c'est ok.

pour l'acide oxalique c'est aussi bon. 37.824gr/litre exactement un litre.
de 71.415% tu as juste corrigé le tire en rajoutant de la masse pour ainsi être certain d'avoir une concentration de 0.3 molaire.

2.7% en pourcentage massique pour du 0.3M ca ne me dérange pas, c'est compréhensible et applicable uniquement en solution.

le total ne fais justement pas 1kg puisque la densité de ton acide oxalique n'est pas de "1000gr/l " ( je sais que de parler en gr/l pour un solide peux paraitre étrange mais bon.. c'est pour comprendre ) et surtout que tu as 28.585% d'autre chose ( 100% - 71.415%). imagine que la masse molaire des 28.585% soit très grande..

donc, non 1l de solution n'est pas 1kg
il y a une incertitude lié a la nature des impureté de ton produit de départ.

[sebotor]

entre "quasiment" et "exactement" 1litre d'eau je voulais dire qu'il fallait mettre au trait de joge simplement. ^^ mais il n'y a pas 1 litre effectivement.

[sebotor]

l'orthographe n'est vraiment pas mon fort.. sorry. " jauge" et bien d'autre encore.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite72cdea9f]

2.7% en pourcentage massique pour du 0.3M ca ne me dérange pas, c'est compréhensible et applicable uniquement en solution.

le total ne fais justement pas 1kg puisque la densité de ton acide oxalique n'est pas de "1000gr/l " ( je sais que de parler en gr/l pour un solide peux paraitre étrange mais bon.. c'est pour comprendre ) et surtout que tu as 28.585% d'autre chose ( 100% - 71.415%). imagine que la masse molaire des 28.585% soit très grande..

donc, non 1l de solution n'est pas 1kg
il y a une incertitude lié a la nature des impureté de ton produit de départ.

Tout d'abord merci pour ta réponse Sebotor et j'ai une autre question suite à ta réponse.
Tu dis que considérer que le total ne fait pas 1 kg est faux car on doit tenir compte de la masse volumique de l'acide oxalique, totalement ok pour moi, mais alors comment tu calcules le pourcentage massique d'acide oxalique dans ta solution ?

Car les 2.7% en poids ne te dérange pas mais si la solution totale de 1 litre ne fait pas 1 kg alors mon calcul est faux ^^.
Qu'elle serait la formule idéale ?

[sebotor]

et bien je pense que tu as oublié de prendre en compte la masse volumique de ton acide oxalique. qui est de 1.9g/cm³ suivant wiki.

mais je peux me planter..

[invite72cdea9f]

Je pense que tu as raison sebotor, je ne sais juste pas comment intégrer correctement ça dans mon calcul...

Masse volumique de la solution à 5% : ρ_5%=5%(1680) = 84.0 g/l

J'ai trouvé une erreur il me semble.
Dans mon calcul, j'utilise pour trouver la masse volumique de la solution à 5%, celle de la solution à 85%! alors que je devrais utiliser celle à 100% (ou multiplier par un facteur).
J'aurai donc plutot :

ρ_5%=5%(1680/0.85) = 5%(1976.47) = 98.824 g/l
d'où : M_5%= 98.824.0 / 98.0 = 1.0084 mol/l = C_final
et donc : V_i = C_fV_f / C_i = (1.0084 * 0.5) / 17.143 = 29.41 ml
Ainsi il faut diluer 29.41 ml de H₃PO₄ à 85% en poids dans 470.59 ml d'eau jusqu'à atteindre 5 dl ?

Parce que si c'est le cas, cela signifie que j'ai 29.41 ml ou 29.41* 1.68 = 49.41 g de H₃PO₄ à 85% ce qui correspond aussi à 49.41*0.85 = 42.0 g de H₃PO₄ à 100%.
Ainsi le pourcentage massique de la solution est :

m_{H3PO4_100%} / (m_{H3PO4_100%} + m_H2O) = 42.0 / (42.0 + 470.59) = 0.082 = 8.2%

??? où est l'erreur dans mon calcul ??? Vous m'enlèveriez une grande épine du pied et une grande frustration aussi . Merci