DM mole 1ereS

[invite0b52d8fe]

Bonjour,
j'ai un exercice de chimie et j'ai du mal à le faire..

Préparation d'une solution d'acide nitrique

Une solution d'acide nitrique HNO3 a une densité d par rapport à l'eau égale à 1,42 ; son pourcentage massique en acide nitrique vaut P=69%

1. Calculer la concentration massique de la solution
2. En déduire la concentration molaire
3. On dilue 100 fois cette solution de façon à obtenir un volume V=250mL de solution diluée. Décrire avec précision le protocole expérimental de cette dilution en précisant la verrerie nécessaire et expliquer avec précision la détermination de V(prélevé).

Donc, j'en suis à la question 1.

J'ai fait:
? Cm de la solution

On sait que: d(acide nitrique)=1,42
pourcentage massique (acide nitrique) = P = 69%

Mais, je ne sais pas ce qu'est le pourcentage massique, et cela m'a complètement bloquée.
Merci de votre aide!
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[moco]

Le pourcentage massique est la masse d'un constituant qu'il y a dans 100 grammes de mélange (ou de solution). Donc dans 100 grammes de ta solution d'acide nitrique, il y a 69 g de HNO3, et 31 g d'eau.

[invite0b52d8fe]

Donc pour la question 1:
Cm(acide nitrique)= 69/0,031 = 2225,80 g/L ?

[Kemiste]

Bonjour,

Pourquoi avoir fait ce calcul ? Tu divises un pourcentage (ou une masse) par une masse, tu ne peux pas trouver des g/L. Quelle est la définition de la concentration massique ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0b52d8fe]

Cm=m/Vsol ?

[Kemiste]

Ce n'est donc pas ce que tu as fait. Que proposes-tu alors ?

[invite0b52d8fe]

Ben je pensais que la masse d'acide nitrique était de 69g donc voilà et pour le volume de la solution je pensais que c'était le volume d'eau de 31g=0,031L ?
Donc, si ce n'est pas ça, je pense que je dois chercher le Vsol ?

[Kemiste]

La masse d'acide nitrique est de 69 g et la masse d'eau est de 31g pour 100 g de solution. C'est tout ce que t'indique le pourcentage. Il faudrait que tu saches à quel volume correspond ces 100 g de solution pour avoir la concentration massique. Tu donnes le volume correspondant à 31 g d'eau pur et non le volume de la solution correspondant à 100 g.

Pour faire simple, tu peux résonner sur un litre de solution. Il faut déterminer la masse d'un litre de solution et avec le pourcentage tu as directement la masse d'acide contenue dans un litre et le tour est joué !

[invite0b52d8fe]

Je ne comprends pas...

[Kemiste]

Qu'est ce que tu ne comprends pas ?

La concentration massique représente la masse d'acide pour 1 L de solution. Il faut donc raisonner sur 1 L de solution.

Tu détermines dans un premier temps à quelle masse m correspond 1 L de solution. Dans un second temps, avec le pourcentage massique, tu détermines la masse d'acide contenue dans la masse m. Tu as ainsi calculer la masse d'acide contenue dans 1 L de solution, tu as donc la concentration massique.

[invite0b52d8fe]

Je ne comprends pas comment je peux déterminer à quelle masse m correspond 1L de solution ?

[Kemiste]

De quelles données disposes-tu ? Quelles sont leurs significations ?

[invite0b52d8fe]

Je connais la densité d'acide nitrique 1,42 et son pourcentage massique P=69%
Ben je sais que d(acide nitrique)=µ(acide nitrique)/µ(Eau)
et pour le pourcentage massique je ne vois pas car je en comprends pas trop

[Kemiste]

Le pourcentage massique on te l'a déjà expliqué. Que signifie physiquement qu'une solution à une densité de 1.42 ?

PS : ce n'est pas l'acide nitrique qui a une densité de 1.42 mais une solution d'acide nitrique à 69 %. Il faut bien lire l'énoncé.

[invite0b52d8fe]

Oui, j'ai compris ce qu'était le pourcentage massique, mais je ne vois pas comment connaître la masse à partir de celui-ci.
Cela signifie qu'elle est plus dense que l'eau déjà après je ne sais pas vraiment

[Kemiste]

Si tu as bien compris ce qu'était le pourcentage massique tu as aussi compris qu'il ne permettait pas de calculer la masse d'un litre de solution. Il ne te reste plus que la densité. Tu as donné la définition de la densité. Tu peux donc trouver comment utiliser la densité pour trouver la masse d'un litre de solution.

[invite0b52d8fe]

D'accord, je me disais bien qu'à partir du pourcentage massique on ne pouvait pas calculer la masse d'un litre de solution. Je sais que la masse volumique(d'une substance A) est égale à la densité(de la substance A) multipliée par la masse volumique de l'eau. Donc puisque que l'on connait la densité d=1,42 et la masse volumique de l'eau = 1 Donc la masse volumique de l'acide nitrique = 1,42*1= 1,42
Ensuite je sais que la m(acide nitrique)= masse volumique (acide nitrique)*Volume du liquide
C'est avec ça ?

[Kemiste]

Ensuite je sais que la m(acide nitrique)= masse volumique (acide nitrique)*Volume du liquide
C'est avec ça ?

Attention, ce n'est ni la masse, ni la masse volumique de l'acide nitrique mais celles de la solution d'acide nitrique. Sinon oui c'est bien ça. Tu peux donc calculer la masse d'un litre de solution.

[invite0b52d8fe]

A oui d'accord, merci. Mais je ne connais pas le volume enfin je ne suis pas sur, c'est V=1L?

[Kemiste]

Un petit effort quand même... Depuis pas mal de messages je te dis de raisonner sur 1 L...

[invite0b52d8fe]

Oui x)!
Donc, m(solution d'acide nitrique)= 1,42g ?

[Kemiste]

Tu penses vraiment qu'un litre de solution peut peser 1.42 g ? Elle est très légère ! Attention aux unités !

[moco]

1 kg de ta solution d'acide contient 690 g d'acide pur HNO3. la réponse à ta première question est donc :
La concentration de ma solution est de 690 g HNO3 par kg de solution.

Pour la 2ème question, il faut passer aux moles de HNO3 et aux volumes de solution.
Il faut transformer ces 690 g de HNO3 en moles, et 1 kg de solution en volume. Cela fait deux calculs parallèles.
La masse molaire de HNO3 vaut 1 + 14 + 3·16 = 63 g/mol
690 g de HNO3 contient un nombre de moles égal à n = m/M = 690 g/ 63 g/mol = 10.95 mol HNO3
Si 1 litre de solution pèse 1.42 kg, cela veut aussi dire que 1 kg de solution occupe un volume de 1/1.42 litre = 0.704 litre.

La concentration molaire s'obtient en partant de la concentration massique (690 g acide/ kg de solution), et en remplaçant les 690 g par le nombre de mole d'une part, et le kg de solution par son volume d'autre part.
La concentration molaire est donc de : 10.95 mol HNO3/0.704 litre solution = 15.5 mol/L

[Kemiste]

Pourquoi s’embêter à donner des explications si on peut donner directement la solution... On serait donc devenu un service de résolution d'exercices ?

La première question concerne la concentration massique (g/L).

[invite0b52d8fe]

Ah mince je n'ai pas fait pas attention aux unités

[moco]

Je comprends bien la réaction de Kemiste. Mais j'ai cru bon ici d'en finir avec cet échange sans fin de messages, où il semble bien que le demandeur nage en plein brouillard en confondant et mélangeant un peu tout, les grammes et les kilogrammes, les solutions et les corps purs. On aurait pu continuer pendant des heures avec ces seul problème.

[invite0b52d8fe]

Comment on peut savoir qu'1kg de la solution contient 690g d'acide nitrique ?

[Kemiste]

OK on avançait lentement mais on était presque qu'arrivé au bout... Donc venir balancer la solution comme ça après avoir pris pas mal de temps pour tenter d'expliquer les choses c'est un peu frustrant...

Fin de l’aparté.

Il faut utiliser le pourcentage... Après je pense que tout a été dit...

[invite0b52d8fe]

m(solution d'acide nitrique)= masse volumique de l'eau*d(solution d'acide nitrique)*V(solution)
= 1(g/L)*1,42*1(L)

?

[Kemiste]

m(solution d'acide nitrique)= masse volumique de l'eau*d(solution d'acide nitrique)*V(solution)
= 1(g/L)*1,42*1(L)

?

Penses-tu vraiment que la masse volumique soit en g/L ? Cela signifierait donc qu'un litre d'eau pèse 1 g ? Essaye quand même de faire un petit effort pour les unités. Je t'ai fait la remarque dans le message précédent.