Attention aux mélanges : Equation, concentration

[Valentin100510]

Bonjour à tous.

Je tiens avant toute chose, à vous souhaiter de chaleureuses fêtes de fin d'années !


J'ai un exercice où je bloque quelque peu. Voici l'énoncé : " On mélange V1=250,0 mL de solution de nitrate de cuivre II à C1 = 2,00.10-2 mol.L-1 en soluté et V2 = 2,00 L de solution d'hydroxyde de sodium à C2 = 1,00.10-2 mol.L-1 en soluté.
Les ions cuivre II et hydroxyde sont incompatibles, ils se forment un précipité. "


On me demande dans un premier temps l'équation de précipitation .. J'ai donc pensé à Cu(NO3)2 + NaOH --> ?
Je n'ai pas les produits de cette équation. Ce qui me bloque pour la suite vu qu'on me demande la C des ions présents en solution dans le mélange ..

Merci à tous. Cordialement.
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[Valentin100510]

L'équation pourrait donner: Cu (NO3)2 + ( NaOH)2 ---> Cu (OH)2 + ( NaNO3)2

Correct ...?

[moco]

C'est presque juste, mais (NaOH)2 n'existe pas. Il vaut mieux écrire :
Cu(NO3)2 + 2 NaOH --> Cu(OH)2 + 2 NaNO3

[Valentin100510]

D'accord, mais est-il nécessaire d'écrire le 2 NaNO3 dans les produits ? Il me semble que c'est une espèce spéctatrice non ..?

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Si tu établis une équation entre molécules, tu dois faire comme j'ai écris tout à l'heure à 20 h 28.
Si tu veux écrire une équation entre ions, c'est un autre problème, et tu dois alors écrire :
Cu²⁺ + 2 OH^- --> Cu(OH)₂
et tu ignores les ions Na⁺ et SO₄^2- qui restent spectateurs et ne sont pas modifiés par l'opération. Et on ne mentionne pas dans une équation ce qui ne change pas.

[Valentin100510]

Parce qu'on me demande des concentrations ionique plus loin donc bon .. Ca serait peut-etre plus simple de ne pas les écrire non ?

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Le mieux est d'écrire la "version ionique" tout en gardant bien en tête que les espèces spectatrices ne voient pas leur concentration changer...

Duke.

[Valentin100510]

Cu2+ + 2 OH- --> Cu^2+ + HO^- Ca pourrait répondre mieux à la question sous cette forme non ?

[Duke Alchemist]

Re-

Euh non... Il ne se passe rien dans ton tube là...
C'est l'équation qu'a proposée moco à 21h45 qu'il faut noter.

Si on te demande les concentrations ioniques finales, tu peux passer par un tableau d'avancement pour connaître le réactif limitant et déduire les quantités de chacun d'eux à la fin de la réaction.

On pourrait même te demander la masse de précipité formé pour le fun...

Duke.

[Valentin100510]

Ca ne serait pas plutot Cu(HO)2 plutot que Cu(OH)2 pour les produits ..?


Tiens, si on cherchait ces deux possibilitées


Je trouve pour la n de Cu(HO)2 : 5.10-3 .. Mais comment pourrait-on en déduire la n des ions ..?

[Valentin100510]

Pas la n, la C des ions en solution dans le mélange ! ( Pardon ... )

[Duke Alchemist]

Bonjour.

Ca ne serait pas plutot Cu(HO)2 plutot que Cu(OH)2 pour les produits ..?

On écrit HO^- pour montrer que c'est l'oxygène qui est porteur de la charge négative.
De la même manière, on peut écrire Cu(OH)₂ pour montrer que c'est l'oxygène du groupe hydroxyde qui est lié au cuivre.

Tiens, si on cherchait ces deux possibilités

De quoi parles-tu ? ...

Je trouve pour la n de Cu(HO)2 : 5.10-3 .. Mais comment pourrait-on en déduire la n des ions ..?
... Pas la n, la C des ions en solution dans le mélange ! ( Pardon ... )

Ne connais-tu pas une relation entre C et n (pour une solution aqueuse) ?

Duke.

[Valentin100510]

Pour une solution aqueuse, on a C=n/V. Mais il faut calculer la concentration des ions en solution .. Donc de Cu^2+ et HO^-.


On connait le volume final qui est de 2,50 L .. Mais les 5.10-3 mol, ca concerne tous les ions réunis non ..?

[Duke Alchemist]

Re-

Pourrais-tu décrire ton tableau d'avancement, stp ?

Duke?

[Valentin100510]

Pas de soucis, le voici :


Equation chimique : Cu(NO3)2 + 2 NaOH --> Cu(HO)2
E . I 5.10-3 2,00.10-2 0
E . Intermédiaire 5.10-3 - x 2,00.10-2 - 2x x
E . F 5.10-3 - x max 2,00.10-2 - 2x max x max

Réactif limitant = Cu(NO3)2

Donc le réactif limitant a disparu , il reste 1,00.10-2 mol de NaOH et il reste 5.10-3 mol de Cu(HO)2

[Duke Alchemist]

OK pour le contenu du tableau (calculs) même si je ne présente pas la dernière ligne de cette manière (mais cela est une autre histoire ).

Je tique cependant sur l'équation de la réaction qui n'est pas équilibrée si tu n'indiques pas NaNO₃...
C'est, comme moco te l'avais indiqué, Cu²⁺ + 2HO^- -> Cu(OH)₂

Tu connais ainsi les quantités de :
* Cu²⁺ restant (à savoir ici 0 puisque réactif limitant)
* HO^- restant (ie 1,00x10^-2 mol.L^-1) qui correspondent à une concentration de .?.
* Na⁺ et NO₃^- n'ont pas "bougé" donc leur concentration non plus...

Cu(OH)₂ est un précipité qui s'est formé (et non pas "qui reste") qui n'est pas sous forme ionique aussi sa quantité nous importe peu ici... sauf si, comme je l'avais proposé, on souhaite en connaître la masse

Duke.

[Valentin100510]

Donc après avoir résolu l'équation Cu(NO3)2 + 2 NaOH --> Cu(HO)2 , je refais un tableau d'avancement avec Cu2+ + 2HO- -> Cu(OH)2 c'est ca ?

[Duke Alchemist]

Nul besoin de refaire un tableau... C'est celui que tu as fait à ceci près que la première ligne est celle rappelée au message précédent.

Après, il n'y a plus qu'à compléter les phrases du message précédent...

Duke.

[Valentin100510]

On aurait donc, pour les ions hydroxyde : C= n/V = 1,00.10-2 / 2,50 = 4,10.-3 mol.L-1
On aurait donc, pour les ions cuivre II : C= n/V = 5.10-3 / 2,50 = 2.10-3 mol.L-1

C'est correct ?

[Duke Alchemist]

Re-

Pour l'hydroxyde, je trouve 4,4.10^-3mol.L^-1

Pour le cuivre II : absolument pas ! Quel est le réactif limitant ?

et nitrate ? et sodium ?

Duke.

[Valentin100510]

Je suis entrain de comprendre ! Oui, je trouve aussi 4,4.10-3 mol.L-1 pour les ions hydroxyde.
Les ions cuivre II sont limitants, donc C = 0

Pour les ions nitrate, on aurait 2,00.10-2 mol.L-1 et pour les ions sodium 5.10-3 ?

[Valentin100510]

Euh non ! Pas du tout ca pour les ions nitrate et sodium !


C = n/v = 2,00.10-2 / 0,25 = 0,08 mol.L-1 pour les ions nitrates.

C = n/V = 5.10-3 / 2 = 2,5.10-3 mol.L-1 pour les ions sodium.

[invitef6c9b141]

Bonjour,
Je ne comprend pas comment vous trouvez 4.4x10-3 ?

[invitef6c9b141]

Je parle pour l'hydroxyde bien sur !

[Duke Alchemist]

Bonjour.

C = n/v = 2,00.10-2 / 0,25 = 0,08 mol.L-1 pour les ions nitrates.

C = n/V = 5.10-3 / 2 = 2,5.10-3 mol.L-1 pour les ions sodium.

Deux choses sur les ions nitrate :
Dans le nitrate de cuivre, il y a deux fois plus d'ions nitrate que d'ions cuivre II, donc [NO₃^-] est de

 Cliquez pour afficher

2C₁

De plus, ils ont été "dilués" suite au mélange. Le volume passe de V₁ à un volume de ...
Ainsi la concentration en NO₃^- est de ...

Les ions sodium subissent eux aussi une dilution en passant d'un volume ... à un volume ...
Leur concentration passe de ... (tu as échangé les quantités de matière initiales (en gras ci-dessus), semble-t-il) à ...

Bonjour,
Je ne comprend pas comment vous trouvez 4.4x10-3 ?

Le calcul pour les ions hydroxyde est
Coquille de la part de Valentin100510 lors de l'écriture de son calcul
Vois-tu l'origine du dénominateur ?

Duke.

[invitef6c9b141]

2,250 en dénominateur ? Non je ne vois pas ...

[Duke Alchemist]

Re-

Suite au mélange des deux solutions, il reste des ions hydroxyde (1,00.10^-2 mol d'après le tableau d'avancement)
De plus, le volume est passé de 2,00L à 2,00+0,250 soit 2,250L.

Oui ? Non ?

Duke.

[invitef6c9b141]

Aaaaaaaaaah d'accord je vois
C'était tout con en faites

[Valentin100510]

Je crois y être arrivé

C ( Cu2+ ) = 0
C ( HO- ) = 1,00.10-2 / 2,25 = 4,44.10-3 mol.L-1
C ( NO3^- ) = 1,0.10-2 / 2,25 = 4,44.10-3 mol.L-1
C ( Na+ ) = 2,0.10-2 / 2,25 = 8,89.10-3 mol.L-1


Si on me demandait la masse de précipité, je propose :

On a donc 5.10-3 mol de soluté formé. On peut chercher la masse molaire de Cu(HO)2 ce qui pourrait donner :
M [ Cu(HO)2 ] = M (Cu) + 2 x [ M(H) + M(O) ]
= 63,5 + 2 x ( 1 + 16 )
= 63,5 + 2 x 17
= 97,5 g.mol-1

On peut déduire alors la masse : m = n x M
= 5.10-3 x 97,5
= 0,4875 g

[invitef6c9b141]

ça me semble pas mal
En tout cas merci Valentin ça m'a aidé à le faire!