Besoin de recadrage !

[invited4015aff]

C'est la rentrée et mes bases ont besoin d'être recadrées !

Le problème en question :
On dispose de 3 solutions : la solution 1 contient 0.5 mol/L de nitrate de potassium (KNO3), la solution 2 contient 0,8 mol/L de nitrate de calcium (Ca(NO3)2) et la solution 3 est une solution à une mole par litre de chlorure de potassium. On possède en outre du chlorure de magnésium hydraté cristallisé : MgCl2, 6H2O. On souhaite préparer une solution étalon ayant la composition suivante : [Mg2+] = 0,2 mol/L, [K+] = 0,25 mol/L, [Ca2+] = 0,1 mol/L et [NO3-] = 0,25 mol/L.

a. Déterminer les volumes de solution et la masse de solide à mélanger pour préparer cette solution, que l'on peut compléter à un litre d'eau+ distillée.

Alors, si on commence par exemple par le K+ et NO3-, on a l'équation de dissolution suivante :
KNO3 (aq) + H20 (l) -> K+ + NO3-

On sait qu'on a une solution contenant 0.5 mol/L.

Donc on sait que 0.25 mol de KNO3 forme 0.25 mol de K+ et NO3-. Donc on doit s'arranger pour avoir 0.25 mol de KNO3.

1 mole de KNO3 pèse 101,1 g donc le quart pèse 25,28g. C'est la masse que l'on doit prélever. En terme de volume, ça donne 12 mL.

Mais il y a une carence dans mon raisonnement. Je n'ai pas utilisé la concentration de 0.5 mol/L dans la solution mère.

Pouvez-vous m'aider ? Merci !
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[moco]

Tu poses qu'il faut prélever:
x litre de solution KNO3 0.5 M
y litre de solution de Ca(NO3)2
z litre de solution de KCl 1 M

Et tu dois arriver à 1 litre de solution finale, donc que la solution finale contienne 0.2 mole de Mg2+, 0.25 mole de K+, et 0.1 mole de Ca2+.

Le bilan des moles te donne trois équations à trois inconnues, en utilisant l'équation n = cV. C'est :
n(K+) = 0.25 mol = 0.5 x + 1 z
n (Ca2+) = 0.1 mol = 0.8 y
n(NO3-) = 0.25 mol = 0.5 x
la résolution de ce système donne : x = 0.1 L, y = 0.125 L, et z = 0.2 L. Le reste est de l'eau.

Quant au magnésium, tu dois dissoudre dans un litre une masse m de MgCl2·6H2O (dont la masse molaire est de 203.3), telle que m/203.3 = 0.2 mol. Donc m = 40.66 g.

[invite1ebfd882]

EDIT : Autant pour moi, c'est moi qui ai besoin de recadrage...

[invited4015aff]

Merci pour ton aide Moco. J'ai plutôt compris.

J'ai cependant deux questions :

Pourquoi ne pas avoir pris en compte le NO3 du Ca(NO3)2 dans l'équation n(NO3-) ?

Et une question qui relève de la méthodologie : Dans quels cas on s'appuie sur l'équation de dissolution d'un composé ? (Comme ce que j'ai essayé de faire là au départ.)

EDIT : Je pense que tu t'es trompé pour la valeur de x. Il s'agit de la bonne valeur pour la première équation mais pas la troisième. (0,5 * 0.1 = 0.05 et non 0.25.)

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Désolé.
J'ai commis une erreur de transcription. J'ai d'abord résolu le problème sur papier. Et j'ai retransmis ensuite l'essentiel de mon développement à l'écran. Mais je l'ai mal fait. J'aurais effectivement dû écrire :
n(NO3) = 0.25 = 0.5 x + 0.8·2·y
Et j'ai oublié de reporter à l'écran le terme de 2·0.8·y. Désolé !
Ceci dit, j'ai effectué les calculs avec la valeur de n(NO3) que je viens d'écrire. Et on trouve à la fin :
x = 0.1 L, y = 0.125 L, et z = 0.2 L
Avec mes excuses !

[Moundjo]

Bonsoir ! J'ai du mal à trouver x = 0,2L par contre je trouve 0L pour x. Aidez moi à comprendre svp