Molarité

[CamOp12]

Bonjour,

dans un de mes exercices, on me demande de calculer la molarité de H2SO4 en sachant que l'on possède la fraction massique (je suppose) de 27% de H2SO4 et la densité 1,19.

J'ai essayé de trouver la densité car je ne suis pas encore au point et comme ici je connais la réponse (même si on ne me la demande pas) et pas moyen de trouver le calcul pour arriver à 1,19..

Mais je recherche aussi comment faire la molarité ou concentration molaire de 27% de H2SO4 ? J'ai un résonnement mais je ne sais pas l'appliquer..

merci de votre aide !!
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[Sethy]

La densité ne peut pas se calculer, sauf dans le cas de solutions idéales, et l'acide sulfurique et l'eau, c'est tout, sauf idéal.

Ensuite pour le reste, le mieux est d'utiliser la règle de 3.

1 litre pèse ...

[mach3]

dans un de mes exercices, on me demande de calculer la molarité de H2SO4 en sachant que l'on possède la fraction massique (je suppose) de 27% de H2SO4 et la densité 1,19.

ha! un marronnier de la chimie, vous trouverez la démarche à suivre dans la FAQ je pense.

J'ai essayé de trouver la densité car je ne suis pas encore au point et comme ici je connais la réponse (même si on ne me la demande pas) et pas moyen de trouver le calcul pour arriver à 1,19..

Vous ne pouvez pas, c'est une donnée expérimentale. Savoir que vous avez 27g d'acide sulfurique pour 73g d'eau dans l'acide sulfurique à 27% ne peut en aucun cas mener à une densité (au mieux à une estimation grossière), et cela même en connaissant la densité de l'eau pure et de l'acide sulfurique pur. Ca ne marche pas comme ça. Mélanger 1L d'une substance avec 1L d'une autre substance ne donne jamais 2L (sauf avec les gaz parfaits...) car il y a un phénomène de mélange qui augmente ou diminue le volume final.
Pour l'estimation grossière, car c'est toujours intéressant à faire, rien que pour s'exercer, vous devez calculer quel volume représente 27g d'acide sulfurique pur (il vous faut la densité de l'acide sulfurique pur, elle ne se devine pas, google me dit 1,84) et quel volume représente 73g d'eau. Vous pouvez ensuite sommer ces volumes, cela vous donnera le volume approximatif (qui ne tient pas compte du phénomène de mélange) que prennent 100g de cette solution (27g+73g). Le calcul de la densité s'en suit immédiatement (vous avez la masse, le volume, il ne reste que des maths à faire).
Personnellement je trouve 1,14, pas si loin des 1,19 mais différent quand même... Le volume de mélange représente ici 5% du volume total, ce n'est pas vraiment négligeable.

Mais je recherche aussi comment faire la molarité ou concentration molaire de 27% de H2SO4 ? J'ai un résonnement mais je ne sais pas l'appliquer..

si vous n'avez pas trouvé dans la FAQ, en quelques points :

combien pèse un litre d'une telle solution?
quelle masse d'acide sulfurique est présente dans cette solution?
quelle nombre de mole d'acide sulfurique est présent dans cette solution?

pour chacune des questions il faut utiliser une et une seule donnée parmi la masse molaire, la densité et le pourcentage massique.

m@ch3

PS : doublé

[CamOp12]

Hello mach 3 !

J'ai déjà été voir dans la FAQ et je n'ai pas trouver d'énoncer avec les seulement la densité et le pourcentage de soluté.. Je connais la formule pour rechercher la concentration molaire ou molarité mais ici, je n'arrive pas à l'appliquer.

vous dites 27g d'acide sulfurique et 73g d'eau dans la solution, mais où trouvez-vous ces quantités ?

Et je veux bien savoir la densité de 27g d'acide sulfurique pur ainsi que les 73g d'eau, mais vous me dites avoir regarder sur internet.. Seulement moi, en examen, je ne possède pas internet (logique).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sethy]

Peut être parce que 27+73 = 100

[Kemiste]

Bonjour,

J'ai déjà été voir dans la FAQ et je n'ai pas trouver d'énoncer avec les seulement la densité et le pourcentage de soluté.. Je connais la formule pour rechercher la concentration molaire ou molarité mais ici, je n'arrive pas à l'appliquer.

Comme il s'agit d'un exercice, n'oublie pas de présenter ce que tu as fait. Même si tu n'arrives pas à appliquer une formule, dis nous au moins de quelle formule il s'agit pour savoir où tu bloques.

[CamOp12]

Bonjour Kemiste,

Je sais que la densité nous permet d'avoir la masse volumique.

Donc densité = masse volumique p en kg/L. Alors, m solution = p.V

Mais seul 27% de H2SO4 correspond à la masse de H2SO4 donc :

m(H2SO4) = 27% x p x V

Cela revient à la quantité de matière donc :

n(H2SO4) = (27% x p x V) / M

Et donc : C (H2SO4) = (27% x p) / M

C'est tout ce que j'ai pour le calcul de la concentration. Je sais que 27 et 73 font 100, mais pourquoi ces données là et pas 56g et 44g ?? Je bloque justement sur le volume de H2SO4

[Kemiste]

Tu connais p et M. Tu n'as plus qu'à faire l'application numérique. Qu'est-ce qui te pose problème ?

La solution est à 27 % donc pour 100 g de solution il y a 27 g d'aide. La solution n'étant constituée que d'acide et d'eau, il y a donc 73 g d'eau.

[CamOp12]

Ok, merci Kemiste je viens de comprendre mon erreur !

Je ne voyais pas d'où venais les 27g et 73g mais maintenant tout est clair, je vais pouvoir réaliser l'équation.

Merci bcp pour votre réponse claire et précise, certains vont trop dans les détails, alors je cherche plus loin qu'il ne faut.

[CamOp12]

donc C (H2SO4) = (27% x P) / 98g/mol

Mais je me trompe ici, parce que c'est p qui est égal à 27g non ?

[Kemiste]

Non. Tu as toi même dit comment obtenir p :

Je sais que la densité nous permet d'avoir la masse volumique.

[CamOp12]

La densité est donc 1,198 kg/m3 , l'unité est bonne ?

[Kemiste]

Attention à ne pas confondre densité et masse volumique. La densité n'a pas d'unité.

Ici tu dis que p =1.198 kg/m³ alors que tout à l'heure tu disais que p =1.198 kg/L.

[mach3]

La densité est donc 1,198 kg/m3 , l'unité est bonne ?

non la densité est sans unité, sinon la masse volumique de l'eau est d'environ 1000kg/m3 et non pas 1kg/m3, donc concernant la masse volumique de la solution vous pouvez conclure (rappel en français densité = masse volumique sur masse volumique de l'eau donc c'est sans unité, attention car en anglais "density" est la masse volumique et "relative density" ou "specific gravity" est la densité, pas simple).

m@ch3

[CamOp12]

Ok je vois, donc je dois diviser 27g d'acide sulfurique dans une solution d'1L par la masse molaire du H2SO4 qui est 98 g/mol pour avoir la molarité ?

[Kemiste]

Et la masse volumique ? Tu as la bonne formule. Tu as juste fait une erreur d'unité en donnant la masse volumique.

[CamOp12]

La masse volumique de l'eau ?

Je ne comprends plus rien .. Donc je dois bien faire 27g d'acide divisé par 98g/mol ??? Ou pas ..

[Kemiste]

Pourquoi vouloir changer ? Tu as donné le bon raisonnement.

(...)

Donc densité = masse volumique p en kg/L.

(...)

Et donc : C (H2SO4) = (27% x p) / M

Tu connais la densité d = 1.198. La masse volumique à la même valeur si elle est exprimée en kg/L. Il n'y a plus qu'à faire le calcul.

[CamOp12]

Ok, aujourd'hui j'ai eu bcp de mal avec tout ça on peut dire !

donc je fais (27% x 1,198) / 98 g/mol = 0,33 g/mol.

Est-ce correct ?

(Et un merci de votre patiente...)

[Kemiste]

Quelle est l'unité d'une concentration ?

[CamOp12]

Le mol/L pardon ..

Donc j'obtiens 0,33 mol/L

[Sethy]

Parfois, il faut quand même un peu réfléchir !

Une concentration de 0,33 mol/l est ridiculement faible.

Tu as une solution à 27% avec une densité de 1,19, ça doit faire au moins 300 g d'acide par litre.

La mmol de l'H2SO4 (de mémoire) est 98,08 g/mol. 300 g d'acide, ça fait quelque chose de l'ordre de 3 mol/l.

[mach3]

il y a effectivement une erreur de calcul, je tombe sur une valeur 10 fois plus élevée que celle de CamOp12, conformément à l'approximation faite par sethy.
Faites bien attention aux unités, et à la façon d'intégrer les pourcentages dans le calcul. 27% de quelque chose, c'est 0,27 fois ce quelque chose (équivalent à 27 fois divisé par 100).

m@ch3

[HarleyApril]

Hello mach 3 !

J'ai déjà été voir dans la FAQ et je n'ai pas trouver d'énoncer avec les seulement la densité et le pourcentage de soluté.. Je connais la formule pour rechercher la concentration molaire ou molarité mais ici, je n'arrive pas à l'appliquer.

C'est là :
http://forums.futura-sciences.com/ch...tml#post835768

Cordialement

[CamOp12]

Oui Sethy, je me suis rendue compte de mon erreur après, mais je m'étais déjà déconnectée.

Le principal était de s'en être rendue compte.

[moco]

Non ! Attention ! Il n'y a pas 27 g d'acide par litre, comme tu l'écris. Il y a 27 g d'acide par kilogramme de solution. Et 1 kilogramme de solution occupe un volume de 1.0 kg/(1.19 kg/litre) = 0.84 litre.
Donc tu calculeras ta molarité en divisant le nombre de moles de H2SO4 (donc 27/98) par le volume de solution, donc 0.84 litre. Vas-y ! Fais les calculs !

[Kemiste]

La solution est à 27 % donc il y a 27 g d'acide pour 100 g de solution et non pour 1 kg.

[CamOp12]

Bonsoir moco,

Dans mes exercices, j'ai aussi % => g pour 100g de solution. Mais si vous avez une explication à votre raisonnement je vous écoute.

[moco]

Kemiste a raison, dans son message de 20 h 13. !
Je reprends les calculs. Et je te mène à la réponse. La discussion a assez duré.
Il y a 270 g d'acide par kilogramme de solution. Et 1 kilogramme de solution occupe un volume de 1.0 kg/(1.19 kg/litre) = 0.84 litre.
D'autre part, 270 g d'acide contient un nombre de moles d'acide égal à 270/98 = 2,75 mol.
La concentration molaire est donc : c = n/V = 2.75 mol/0.64 L = 3.28 mol/L = 3.28 M.

[CamOp12]

Oui, j'avais déjà eu la réponse à mon problème.