Différents exercices de chimies

[invite5966f389]

Bonjour à tous !

C'est bientôt les partiels et je souhaite m'entraîner sur des exercice provenant des sujets des anciennes années. Je me permet donc d'ouvrir cette discussion pour y mettre des exos. J'en rajouterai au fur et à mesure. Merci aux personnes qui m'aideront à comprendre et à progresser !

Exercice 1 :

On mélange 14,5 grammes de chlorure de sodium, avec 14,5 grammes de chlorure de magnésium dans 500 ml d'eau. Il n'y a pas de réaction chimique, mais juste une dissolution. Quelle est la concentration, en mol.L^-1 et en g.l^-1 de chacun des ions qui composent la solution ?

-> Nous avons : Chlorure de sodium : NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g.mol^-1
Chlorure de magnésium : MgCl₂ = 24 + (35,5 * 2) = 95 g.mol^-1

Soit la formule n = m/M. Cela nous fait :

n = 14,5 / 58,5 = 0,247 mol de NaCl.

n = 14,5 / 95 = 0,153 mol de MgCl₂

Soit la formule C = n / V. Cela nous fait :

C = 0,247 / 0,5 L = 0,494 mol.L^-1 de NaCl

C = 0,153 / 0,5 L = 0,306 mol.L^-1 de MgCl₂

Les concentrations en ions étant égales, nous avons [Na⁺] = [Cl^-] = 0,494 mol.L^-1, de chaque ions donc.

[Mg²⁺] = [Cl₂^-] = 0,306 mol.L^-1, de chaque ions donc.

Avant de convertir mes résultats en g.L^-1, j'aimerais savoir si ceux-ci sont justes ? Merci par avance !






Exercice 2 :

On mélange 500 ml d'une solution de chlorure de sodium à 0,1 mol.L^-1 avec 250 ml d'une solution de chlorure de magnésium à 25 g.L^-1. Il n'y a pas de réaction chimique. Quelle est la concentration, en mol.L^-1 et en g.L^-1 de chacun des ions qui composent la solution ?

-> On convertir tout d'abord pour avoir les mêmes unités de partout, soit les g.L^-1 en mol.L^-1 :

Chlorure de Magnésium : MgCl₂ = 24 + (35,5 * 2) = 95 g.mol^-1

Donc : 25 g.L^-1 / 95 g.mol^-1 = 0,26 mol.L^-1

On utilise la formule : n = C * V
Soit : n = 0,1 mol.L^-1 * 0,5 = 0,05 mol de NaCl

n = 0,26 * 0,25 = 0,065 mol de MgCl₂

On a donc 0,05 mol de Na⁺ et Cl^-

Et 0,065 mol de Mg²⁺ et Cl₂^-




Voilà voilà, merci de votre aide !
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[Gramon]

"Les concentrations en ions étant égales, nous avons [Na⁺] = [Cl^-] = 0,494 mol.L-1, de chaque ions donc.

[Mg²⁺] = [Cl2-] = 0,306 mol.L-1, de chaque ions donc."

le chlorure est dans les deux cas -1.

MgCl₂ --> Mg²⁺ +2Cl^-

[invite5966f389]

Salut !

Je n'ai pas trop compris, au final, le résultat ne change pas, si ?

Et le reste des exos est bon ?

Merci à toi

[jeanne08]

si tu as 0,306 mol/L de MgCl2 dissous il y a 0,306 mol/L de Mg2+ et 2*0,306 mol/L de Cl- car la dissolution du chlorure de magnésium s'ecrit : MgCl2 solide -> Mg2+ + 2Cl-

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5966f389]

Pétard, la grosse erreur d'inattention.....exacte, j'avais oublié de multiplier par 2. Ce que Gramon m'a aussi montré...:s

Ok, donc ça me fait 0.612 mol/L de Cl- en tout.

Mon premier exercice est donc juste ? C'était les bons calculs et les bons résultats ?

Mon exercice 2 quand à lui, comment le trouvez-vous ?

Merci beaucoup !

[invite5966f389]

Bon, voici l'exercice suivant, en attendant de l'aide :

Exercice 3 :

On mélange 1 L d'une solution d'acide chlorhydrique à pH 1 avec 2 litres d'acide chlorhydrique à pH 2. Les volumes sont additifs et il n'y a pas de réaction chimique. Quel est le pH final sachant que l'acide chlorhydrique est un acide fort ?

-> Comme il s'agit d'un acide fort il n'y a donc pas de Ka.
Là je ne sais pas faire. Si vous pouviez me mettre sur la piste du calcul a effectué !

[invite5966f389]

Bon, l'exercice 1 a été vérifiée, c'est ok. Le 2 si quelqu'un pouvait me dire si il est bon ou pas. Le 3 si on pouvait me mettre sur une piste

Exercice 4 :

On dissout 4 grammes d'ammoniac, NH3, dans 1 L d'eau, à 25°c. On obtient une solution aqueuse d'ammoniaque. Faire le bilan de toutes les espèces dissoutes. Quelle est la concentration de chacune de ces espèces dissoutes, exprimée en mol.L^-1 ? Quel est le pH de la solution ? La masse volumique de la solution d'ammoniaque est prise égale à 1 kg.dm^-3.

-> Nous avons : NH₃ + H₂0 = NH₄⁺ + HO^-

avec NH3 (g), NH4+ (aq) et HO-(aq).


Pour la concentration, voici mon raisonnement : NH₃ = 14 + 3 = 17 g.mol^-1.
n = m / M donc n = 4 / 17 = 0,235 mol de NH₃.

On a donc aussi 0,235 mol de NH₄⁺, car l'eau n'intervient pas.

Par contre, je ne vois pas comment trouver le pH :s

[invite23c3b775]

Bon, voici l'exercice suivant, en attendant de l'aide :

Exercice 3 :

On mélange 1 L d'une solution d'acide chlorhydrique à pH 1 avec 2 litres d'acide chlorhydrique à pH 2. Les volumes sont additifs et il n'y a pas de réaction chimique. Quel est le pH final sachant que l'acide chlorhydrique est un acide fort ?

-> Comme il s'agit d'un acide fort il n'y a donc pas de Ka.
Là je ne sais pas faire. Si vous pouviez me mettre sur la piste du calcul a effectué !

Bonjour,

Indice : si le HCl est à pH 1, c'est qu'il est à 0,1mol/L. Si il est à pH 2, c'est qu'il est à 0,01mol/L.
Une règle de trois pour trouver la concentration en H+ dans la solution mélangée, la conversion en pH et c'est réglé

[invite5966f389]

Merci à toi !!

Par contre, comment sait-on que pH1 = 0,1 mol/L ? C'est des choses que l'on doit savoir par coeur ? Et c'est valable pour toutes les molécules ? Par exemple, pour NaCl, ça ferait aussi pH1 = 0,1 mol/L ?

Bon voilà ce que j'ai fait alors : on fait 0,01 * 2 (car 2 litres) + 0,1 = 0,12 mol/L en tout. Puis j'ai fait pH = -log 0,12 = 0,92.
Ca me paraît bon, étant donné que 'est un acide fort, que le pH soit inférieur à 1 !

[invite23c3b775]

HCl est un acide fort, il se dissocie entièrement en H+ et Cl-.

Du coup, si [H+] = 0.1mol/L, alors pH=1, tu dois connaître la relation pH =-log[H+].

NaCl ça ne marche pas !!!! Réfléchis stp, le pH dépend de H+. Y a t'il un H+ dans NaCl ?

[invite5966f389]

Au temps pour moi, je suis allé trop vite :s Oui je connais la relation, exacte.

Non, dans NaCl pas de H+. Du coup, pour l'exo donc, mon calcul est juste ?

[invite23c3b775]

Non ça c'est le résultat si tu ajoutais uniquement les H+ sans variation de volume.

Réfléchis encore, penses tu vraiment qu'avec une solution à pH 1 et une solution à pH 2, tu peux réellement tomber sur un pH<1???
Il te faudra repasser par les quantités de matière et diviser par le nouveau volume !

[invite5966f389]

Bon, je reprends du début alors : HCl. On a 1 + 35,5 = 36,5 g/mol.

De plus, on a, pour pH 1 = 0,1 mol/L et pour pH 2 = 0,01 mol/L.

Le volume est de : 1 L et de 2 L

Donc : n = C * V soit n = 0,1 * 1 = 0,1 mol de HCl
n = 0,01 * 2 = 0,02 mol de HCl

Puis : 0,12 / 3 = 0,04 mol.L-1 pour le nouveau volume. Ainsi, pH = -log (0,04) = 1,39 = pH.

C'est bon ?

[invite23c3b775]

Ca me paraît beaucoup plus cohérent oui

[invite5966f389]

Super, un grand merci pour ton aide

Bon, si quelqu'un a la gentillesse de m'aider pour les premiers

[invite23c3b775]

Pour ton exercice 2, il te faut comme celui ci, passer par les quantités de matières et les masses.
Convertis tout (Mg²⁺, Cl^-, Na⁺ dans chaque solution avant dilution) en gramme et mole.

De là tu additionneras les quantités de Cl^- puis les diviseras par le nouveau volume.


NB : l'ion chlorure c'est Cl^- et non Cl₂^-

[invite5966f389]

Ok, merci à toi ! Voici ce que je trouve donc :

Chlorure de Magnésium : MgCl2 = 24 + (35,5 * 2) = 95 g.mol-1

Donc : 25 g.L-1 / 95 g.mol-1 = 0,26 mol.L-1

On utilise la formule : n = C * V
Soit : n = 0,1 mol.L-1 * 0,5 = 0,05 mol de NaCl

n = 0,26 * 0,25 = 0,065 mol de MgCl2

On a donc 0,05 mol de Na+ et Cl-

Et 0,065 mol de Mg2+ et (2*0,065) = 0,13 mol de Cl-

Ensuite on additionne les 3 mol, puis on les divise par le nouveau volume, soit :

(0,05 + 0,013 + 0,065) / 0,75 = 0,17 mol/L

C'est bon ?


PS : oui mais ici c'est bien Cl2- car on a MG2+, donc pour l'équilibre des charges

[invite23c3b775]

PS : oui mais ici c'est bien Cl2- car on a MG2+, donc pour l'équilibre des charges

Non non et non !!! Tu es réellement sérieux ??
On n'a pas Cl^2- ni Cl₂^-. On a affaire ici à 2 ions Cl^-. MgCl2 est donc composé d'un ion Mg²⁺ et de deux ions Cl^-

[invite5966f389]

Désolé, erreur d'écriture de ma part :s

[invite23c3b775]

Tu me rassures !!

Reprenons :

Tu trouves une quantité de MgCl2 égale à 0.065 mol.
Et une quantité de NaCl égale à 0.05 mol.

Je te fais confiance pour les applications numériques, je pense que tu sais faire

A partir ce là tu me trouves la quantité de matière chaque ion Na+, Mg2+ et Cl- dans chaque solution avant mélange.
Solution de MgCl2 :
C(Mg2+)=
C(Cl-)=
Solution de NaCl :
C(Na+)=
C(Cl-)=
De là on part du principe que ce qu'il y a dans chaque fiole avant mélange se retrouve dans la fiole de mélange.
Donc, donne moi les quantités de matière dans la solution mélangée :
C(Na+)=
C(Mg2+)=
C(Cl-)=

De là, il ne te restera qu'à diviser par le volume total de ta solution mélangée et le tour est joué, tu auras les concentrations en mol/L !
Et pour la conversion en g/L, il te suffira de convertir avec la masse molaire de l'ion considéré, mais ça tu sais faire, tu l'as déjà fait avant

[invite5966f389]

Mais c'est pareil avant le mélange :

On a 0,05 mol de Na⁺ et de Cl^-
n = c * v donc c = 0,05 / 0,500 = 0,1 mol/L
c = 0,05 / 0,500 = 0,1 mol/L

Pour Mg²⁺ : 0,065 mol
n = c * v donc c = 0,065 / 0,250 = 0,26 mol/L

Pour Cl^- : 0,13 mol car on a 2 Cl^-
n = c * v donc c = 0,13 / 0,250 = 0,52 mol/L

Donc dans la solution mélangée, on a :

Na⁺ : 0,1 mol/L ; 0,05 mol
Mg²⁺ : 0,26 mol/L ; 0,065 mol
Cl^- : 0,52 mol/L ; 0,13 mol

Ainsi :

0,1 / 0,750 = 0,13 mol/L
0.26 / 0,750 = 0,34 mol/L
0,52/ 0,750 = 0,69 mol/L

[invite23c3b775]

Mais c'est pareil avant le mélange :

On a 0,05 mol de Na⁺ et de Cl^-
n = c * v donc c = 0,05 / 0,500 = 0,1 mol/L
c = 0,05 / 0,500 = 0,1 mol/L

Pour Mg²⁺ : 0,065 mol
n = c * v donc c = 0,065 / 0,250 = 0,26 mol/L

Pour Cl^- : 0,13 mol car on a 2 Cl^-
n = c * v donc c = 0,13 / 0,250 = 0,52 mol/L

Là je suis d'accord !

Donc dans la solution mélangée, on a :

Na⁺ : 0,1 mol/L ; 0,05 mol
Mg²⁺ : 0,26 mol/L ; 0,065 mol
Cl^- : 0,52 mol/L ; 0,13 mol

Ici, non, dans la solution mélangée (celle de 750mL) tu n'as pas la même concentration d'ions que dans les deux solutions précédentes.

Ainsi :

0,1 / 0,750 = 0,13 mol/L
0.26 / 0,750 = 0,34 mol/L
0,52/ 0,750 = 0,69 mol/L

Faux ! tu ne peux diviser une concentration par un volume pour tomber sur une concentration !
Pour trouver ça, tu prends les quantités de matières que tu as trouvé avant (dans le premier encadré de ce post) et tu les divises par 750 ml. Attention à additionner celles de Cl- venant de MgCl2 et NaCl pour trouver la concentration totale de Cl-

[invite5966f389]

Ok, donc au final on a :

0,065 mol / 0,750 L = 0,086 mol/L pour MG2+
0,05 / 0,750 = 0,06 mol/L pour Na+
(0,52 + 0,05) / 0,750 = 0,76 mol/L pour Cl- en tout.

Cette fois c'est la bonne !

[invite23c3b775]

Toujours pas.

OK pour Na+ et Mg2+.
Reprends pour Cl-

Tu as additionné des mol et des mol/L...
On n'additionne pas des choux et des patates !
La prochaine c'est la bonne

[invite5966f389]

Pétard, encore une erreur d'inattention.......

0,13 + 0.05 = 0,18 / 0,750 = 0,24 mol/L

[invite23c3b775]

Voila !

Aux applications numériques que je n'ai pas vérifié !
Sinon, exercice (enfin) résolu !

[invite5966f389]

Enfin oui ^^

Un très grand merci pour ta patience et ton aide !

[invite23c3b775]

Pas de quoi.
Si je peux juste te donner un conseil, fais vraiment attention à tes fautes de notation ou d'inattention, ça peut très facilement te jouer des tours en chimie !

[invite5966f389]

Figure-toi que c'est souvent ça qui m'a plombé aux partiels.....rajoute que je susi en bio spé écologie et donc que la chimie c'est plutôt loin de mon domaine, je te laisse imaginer le résultat :/