Exercice de chimie (acide/base)

[invite48d8a2e3]

Bonjour,
J'ai un petit problème sur cet exercice, est ce que quelqu'un pourrez m'aider, voilà l'énoncé :
La solution appelée eau de chaux est obtenue en dissolvant de l'hydroxyde de calcium solide de formule Ca(OH)2 dans de l'eau.

1) Quels sont les ions présents dans l'eau de chaux ?
Ca2+ et OH-
2) On prépare une eau de chaux donc on vérifie la concentration par dosage acido-basique.
Pour cela on fait réagir de l'acide chlorhydrique de concentration 0,100mol.l-1 avec 200mL de cette eau de chaux.
a- Quels sont les couples acide/base mis en jeu ?
H2O/OH-
H3O+/H2O
b- Ecrire les demi-équations :
H2O = (H+) + (OH-)
H2O + (H+) = H30+
c- En deduire l'equation de la reaction acidobasique.
H3O⁺+HO^-=2H₂O

) Le volume d'acide chlorhydrique versé à l'équivalence est Véq= 21,6mL.
a- Sachant qu'à l'équivalence les réactifs ont été apportés dans les proportions stoechiométriques indiquées par l'équation, exprimer en quantité de matiere en ions hydroxyde en fonction de celle en ions oxonium ayant réagit a l'équivalence
n(HO^-)=n(H₃O⁺)=C*V mais je ne sais pas si le volume est 200ml plus le V.equiivalent où si c'est autre chose ...

b- en déduite la concentration en ions hydroxyde de l'eau de chaux.
Là il faut faire: [HO^-]=n/v mais V est égale à quoi 200ml + V.equivalent ?

4) quelle masse d'hydroxyde de calcium solide a-t-on pesée pour preparer ces 200mL de solution.

là je bloque :s

merci d'avance de votre aide.
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[invitec7ce390e]

Salut
On a bien n(OH-) = n(H3O+)
Les ions hydroxydes viennent de ton eau de chaux, donc concerne le volume total de la solution (200mL), et leur concentration est inconnue (c'est elle qu'on détermine).
Les ions oxonium sont issus de ton HCl. Ils ont donc la concentration de la solution d'acide et sont ajoutés à hauteur du volume équivalent (qui est bien le volume d'acide versé pour neutraliser tout les ions oxonium). Normalement tu as toutes les données pour trouver la concentration.

Une fois la concentration obtenue, tu dois pouvoir trouver qu'elle masse il faut dissoudre dans un volume de 200mL. En effet, tu aura le volume, la concentration, la masse molaire (elle doit trainer quelque part dans les données de l'exo) ... bref, what else ?

[invite48d8a2e3]

donc on a n(HO^-)=n(H₃O⁺)=0.1*0.0216=2.16*10^-3mol

Ensuite [HO^-]=n/v=2.16*10^-3/0.2=0.0108mol.l-1

est-ce que c'est ça ?

Mais pour le dernière question je bloque toujours :s

[invitec7ce390e]

Oui, je pense que c'est ça.
Sinon pour la suite, je te parle un peu du cas général et tu essais de te débrouiller :
Des moles, c'est soit m/M ou c.V
Autrement dit, m/M = c.V
En principe, il ne te reste plus que m comme inconnue, donc à toi de jouer.
Bon courage

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite48d8a2e3]

Ok j'arrive à:
m=MxVxC et cela me donne m=0.16kg mais je me demande pourquoi on y met la concentration de [HO^-] alors que l'on demande la masse de Ca(OH)2 ...

[invitec7ce390e]

Les ions OH- de ta solution proviennent de la dissolution de l'hydroxyde de calcium (cf ton énnoncé). Autrement dit, tu as mesuré les ions issus du composé à pesé ; donc, si tu détermines la quantité de matière relative à ces ions, tu détermines la quantité de solide dissoute.
L'équation de dissolution est :
Ca(OH)2 ---> Ca2+ + 2OH-
donc une mole de Ca(OH)2 donne 2 mole de OH-, autrement dit
n(Ca(OH)2) = 2n(OH-)
Avec ce que je t'ai dit dans les posts précédents, tu devrais t'en sortir.
C'est important de bien comprendre ce que tu fais dans ce type d'exercice, car si tu te contentes de calculer "bêtement" ce qu'on te demande, tu ne seras pas capable de donner les conclusions de ton exo/tp.
Pour reprendre :

On a dissout Ca(OH)2 : ca donne de l'eau de chaux.
La dissolution de ce composé donne
Ca(OH)2 ---> Ca2+ + 2OH-
On se propose de doser les ions OH- qui viennent de cette dissolution en utilisant un dosage acido-basique. Pour cela on fait réagir HCl avec les ions OH- ; HCl étant un acide fort, il est totalement dissocié dans l'eau et c'est l'espèce H3O+ qui intervient :
H3O+ + OH- ---> 2H2O
A l'équivalence, tu as donc n(H3O+) = n(OH-) donc
Veq.C(HCl) = V(solution).C(OH-)
d'où C(OH-) = Veq.C(HCl)/V(solution)
Jusque là tu avais réussi.

Il faut ensuite en revenir à l'équation du début, celle de la dissolution, pour laquelle on peut écrire :
n(Ca(OH)2) = 2n(OH-)
A toi de jouer maintenant ^^

[invite48d8a2e3]

Ah ouii d'accord! Cela me parait plus clair !

Donc revenons aux calculs: j'ait fait:

C(OH-)=0.0108mol.L

Donc on sait que: n(Ca(OH-)2)=2n(OH-)

Or n(OH-)=0.0108x0.2=0.00216 et donc on a 2n=0.00432mol.L donc n(Ca(OH-)2)=4.32x10^-3mol.L^-1

Or on veut la masse:

m=Mxn => m=74.1x4.32x10^-3mol.L^-1=0.32kg