problème de chimie

[invitef1848c0e]

Bonsoir , je rencontre un gros problème de raisonnement dans mon exercice de chimie :

On dispose d'une solution commerciale d'acide nitrique dont l'étiquette indique la densité de la solution ( d=1,33) et le pourcentage massique en acide nitrique HNO 3 : 52,5%

I. calculer la concentration massique en HNO3 de cette solution commerciale appelée solution mère So
II. En déduire la concentration molaire en HNO3 de So
III. On veut préparer 500ml d'une solution S de concentration molaire en HNO3 égale à O,1 mol.l1
quel volume de solution mère doit on utiliser ?


Je bloque déjà pour la question une car je ne vois pas comment calculer la concentration massique sans volume déterminé

merci d'avance a ceux qui pourront et seront m'éclairer..
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[invite54bae266]

Bonsoir,

le pourcentage massique c'est le rapport de la masse de HNO3 dans un volume donné sur la masse de ce volume de solution.

Par exemple, ici, dans 1kg de solution tu auras 525 g de HNO3.

Tu dois déterminer une concentration (en L) donc pour simplifier les calculs considère un volume de 1L pour tout le problème.

Dans ce volume de solution tu peux, à partir de la densité et masse volumique, calculer la masse de HNO3 contenue.

Ceci fait tu auras une concentration en g/L et tu la veux ensuite en mol/L. Quelle grandeur relie ces 2 concentration ? La masse molaire M (à toi de voir si tu dois diviser ou multiplier).

Pour la dernière question c'est une bête dilution et il faut appliquer le principe de conservation de la quantité de matière.

[invitef1848c0e]

merci de m'avoir répondu, tout ce que tu me dis est un peu du chinois car j'ai vraiment de grosses difficultées cette année en chimie et pas de cours , mais je vais essayer de me debrouiller ! merci

[invitef1848c0e]

Mon raisonnement : 1l d'acide nitrique = 1,375kg
52,5% de cette masse est de HNO3

M(HNO3) = 1,375 X O,525 =0,721875kg soit n ( HNO3) = m / M
= 721,90/63( masse molaire) = 11,46mol

concentration HNO3)= 11,2 mol/l

Ensuite la seule formule que je connaisse avec la densité est pour les gaz.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite54bae266]

C'est presque ça, oui.

Une solution d'un 1L de HNO3 a bien une masse de 1375g. Comme la solution considérée ne contient que 52.5% en masse de HNO3, alors elle contient m(HNO3)=1375*52.5/100= 721.9 g. Attention : on note la masse avec "m" et non "M". La concentration massique de la solution est donc 721.9 g/L

Après une rapide analyse dimensionnelle on se rend compte qu'il faut DIVISER la concentration massique par la masse molaire pour trouver la concentration molaire :

C(HNO3)=Cm(HNO3)/M(HNO3)=721.9/63=11.46 mol/L

Pour la dernière question, on effectue une dilution. Au cours d'une dilution on ne fait que rajouter du solvant (ici de l'eau) qui ne réagit pas avec la substance à diluer (ici HNO3). Comme il n'y a pas réaction, la quantité de HNO3 dans la solution diluée est la même que celle qu'on a prélevé. n(HNO3) solution fille = n(HNO3) solution mère.

En remplaçant les "n" par "C*V" tu peux trouver le volume de solution mère à prélever.

PS : la densité d'une substance est le rapport de la masse volumique de la substance en question et de celle de la référence. Tu l'as donc utilisée sans vraiment te rendre compte on dirait

[invitef1848c0e]

Bonsoir ! merci d'avoir pris le temps de me répondre.
Je ne trouve pu quel calcul j'ai pu faire pour trouver 1,375kg d'acide nitrique seriez vous m'aider ? :s

[invite54bae266]

La densité est le rapport de masses volumiques et est sans dimension. La masse volumique est définie par le rapport de la masse sur le volume (généralement en g/cm3).

La référence en solution aqueuse est l'eau et sa masse volumique vaut 1. La masse volumique de l'acide nitrique vaut donc la même valeur que sa densité AUX DIMENSIONS PRES !

Ensuite tu tires la masse de la formule de la masse volumique pour un volume donné.

[invitef1848c0e]

Mmmhh......

[invite54bae266]

d(HNO3)=ρ(HNO3)/ρ(eau) or ρ(X)=m(X)/V(X) et ρ(eau)=1 g/cm3

donc d(HNO3)=ρ(HNO3) aux dimensions près. m(HNO3)=ρ(HNO3)*V(HNO3)=d(HNO3 )*V(HNO3)

tu choisis un volume pour trouver la masse correspondante.

[invitef1848c0e]

V=1000ml
d(HNO3)=1,33=P(HNO3)/Peau donc p(HNO3)= d(HNO3) x peau = 1,33g/cm3
m= p(HNO3) x V(HNO3) = 1,33x 1000 = 1330g

[invite54bae266]

Tout juste !

[invitef1848c0e]

et je suis vraiment desolé de vous embeter mais meme avec votre explication je n'arrive pas a faire la question 3 qui a pourtant pas l'air si compliquée

[invite54bae266]

J'ai écris plus haut que quand tu dilues une solution il n'y a pas réaction. Donc la quantité d'acide nitrique que tu prélèves à la pipette (notons n_pipette) sera la même après la dilution.

n(_pipette)=n(_diluée)

On te donne la concentration à atteindre et le volume de solution à préparer. Comment tu peux faire apparaître la concentration de la solution fille et le volume de cette nouvelle solution à partir de n ?

Tu as également calculé la concentration de la solution que tu vas prélever pour préparer la nouvelle solution. Tu vas en prélever un certain volume. Comment fais-tu pour faire apparaître C(_{solution mère}) et V_{(solution mère}) à partir de n(_pipette) ?

[invitef1848c0e]

est ce q'un produit en croix fonctionnerais ?
1000 => 11,08
? => 0,1 donc 0,1 x 1000 / 11,08 = 9,02mol/L ?

[invite54bae266]

La concentration molaire de la solution mère est juste C = 11.08 mol/L.

Et ton 0.1 correspond à ... ? La concentration de la solution fille ? Si oui, tu as au moins fais une faute d'unité dans ton produit en croix : concentration*volume/concentration devrait te donner un résultat en L car tu devrais trouver un volume et tu trouves des mol/L.

Et si tu considères que c'est bien des mL, c'est faux aussi.

Le produit en croix est utilisable quand il y a proportionnalité et qu'on parle des mêmes conditions. Si jamais tu voulais savoir quel volume représente une solution de 0.1 mol/L là ce serait juste.

Mais dans l'énoncé on t’impose un volume et une concentration.

Reprends la méthode que j'ai expliqué un peu plus tôt. Si tu ne trouves pas je t'aiderai mais essaye encore une fois.