Exercice de technique analytique

[dunkly]

Bonsoir tout le monde,
J'ai fais un exercice de technique analytique en classe et j'ai voulu le refaire à la maison.
J'ai réussi à faire les calculs mais je ne comprend pas le résultat final:

Voici l'énoncé:

On dispose d'une solution de CaCl2. On effectue une une dilution au 1/4 et lorsqu'on fait une prise d'essai de cette dilution de 20mL, elle contient 4 mmol de Cl-. Calculer la concentration en CaCl2 avant la dilution.

Voici ce que j'ai fais:

c(Cl- dilué)= ncl-/V
= 4/20
= 0.2 mol/L

c(Cl- non dilué)= c(Cl- dilué) x F
= 0.2 x 4
= 0.8 mol/L

Je veux trouver la concentration de CaCl2 avant la dilution, on a donc l'équation suivante:
CaCl2 => Ca²+ + 2Cl-

Sachant que n(CaCl-)= n(Cl-)
Donc une mole de CaCl- vaut deux moles de Cl-

Donc n(CaCl-)= 2 x 0.2 = 0.4 mol

Ma question est la suivante: comment aboutissons-nous à cela ? Car pourquoi n'utilise-t-on pas le Ca²+ ? Et à quoi sert mon 0.8 mol que j'ai calculé auparavant ?

Je vous remercie à l'avance pour vos explications, et je vous souhaite à tous une bonne soirée
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[moco]

On dispose d'une solution de CaCl₂ de concentration c_o. Donc : [Ca²⁺] = c_o, et [Cl^-] = 2c_o
On la dilue au 1/4. La nouvelle solution est caractérisée par : [Ca²⁺] = c_o/4, et [Cl^-] = 2c_o/4 = c_o/2
Une prise de 20mL (0.02 L) de cette solution contient un nombre de moles de Ca (et de Cl) égal à : n = cV
n(Ca²⁺) = (c_o/4)·0.02 L = 0.005 c_o
n(Cl^-) = (c_o/2)·0.02 = 0.01 c_o
Or n(Cl) = 0.004 mol = 0.01 c_o
Donc : c_o = 0.4 mol/L

[Kemiste]

Sachant que n(CaCl-)= n(Cl-)
Donc une mole de CaCl- vaut deux moles de Cl-

Donc n(CaCl-)= 2 x 0.2 = 0.4 mol

Ma question est la suivante: comment aboutissons-nous à cela ? Car pourquoi n'utilise-t-on pas le Ca²+ ? Et à quoi sert mon 0.8 mol que j'ai calculé auparavant ?

Je vous remercie à l'avance pour vos explications, et je vous souhaite à tous une bonne soirée

A partir de là ça ne va plus. Pourquoi CaCl^-? Cette espèce n'existe pas. En solution tu n'as que des ions Cl^- et Ca²⁺
D'après ton équation de dissolution tu peux voir que 1 mole de CaCl₂ donne 2 moles de Cl^-. Tu as donc deux fois plus de Cl^- en solution que de CaCl₂ introduit. La concentration en Cl^- est donc le double de celle en CaCl₂. Comme tu as calculé la concentration en Cl^- tu as juste à diviser cette concentration par 2 pour obtenir celle de CaCl₂.

Concernant Ca²⁺ on n'a aucune information quand à sa concentration donc il n'intervient pas ici. Mais si on avait eu sa concentration, le résultat aurait été immédiat car sa concentration est égale à celle de CaCl₂. (D'après l'équation de dissolution, 1 mole de CaCl₂ donne 1 mole de Ca²⁺).

[dunkly]

moco => ah d'accord, c'est plus simple vu comme ça, parce que mon prof nous avait montré la solution avec l'équation CaCl2 => Ca2+ + 2Cl- et il nous avait juste dit qu'une mole de CaCl2= 2 de Cl- et je n'avais pas compris pourquoi on ne prenait pas en compte le Ca2+ (donc en fait la quantité de matière totale est égale à la quantité de matière des espèces produites, en d'autres termes, nCaCl2= nCl-= nCa2+ ?) En tout cas j'ai compris ta démarche je vais tenter de le refaire seule)

Kemiste => en fait c'est une faute de frappe désolée ^_^ Merci pour les conseils

Merci beaucoup

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Apparemment tu n'as pas compris l'usage du facteur 2 de CaCl2. Peut-être qu'une image sera plus parlante.
Imagine que l'on invite dans une salle de classe des quantités de groupes de gens formées d'une maman tenant dans leur main un enfant à gauche et un autre enfant à droite. La maman sera appelée Carla (Ca) et les enfants Claude (Cl). Si on considère 30 groupes identiques, il y aura 30 mamans Ca, et 60 enfants Cl. Le nombre de mères est égal à celui des groupes familiaux. Le nombre d'enfants est toujours le double de celui des groupes familiaux.

[dunkly]

Oui j'ai compris, ce que je voulais dire c'est que s'il n'y avait pas eu le coef 2 le nombre de Ca2+ et de Cl- serait egal. Mais l'image avec les mamans est très bien, je m'en reservirai