Question plutôt facile

[Oxbow-]

A partir de ces trois formules on doit la résoudre :

n = m/MM (mole = masse en g sur masse molaire)
c = n/V (concentration = mole par litre)
d = m/V (densité = masse sur volume)

On veut préparer 150 mL d'une solution d'acide chloryhrique HCl 5 M à partir d'une solution HCl 25%. Calculer le volume d'acide chlorhydrique à prélever (en mL). On donne la densité de l'acide chlorhydrique: d= 1,2.
(donner le résultat à deux décimales près)

Je connais la réponse :
M = 36,5 g.mol-1
Nombre de mol HCl: n = c*v (avec v exprimé en L )
volume à prélever: v = n*MM / (d*0,25) (en mL)
Qui nous donne 91.25 mL

Je n'ai rien compris à ce problème.. Déja "on veut préparer" ca veut dire qu'on va le mélanger à de l'eau ? HCl 25% c'est 25g/L ou bien 25% HCl et 75% d'eau ? Je commence à raisonner ainsi :

On veut une concentration de 5 et on a un volume. On peut en déduire le nombre de mole n = 0.75 mole. La masse molaire MM on la calcule (=36.5).
La densité est donnée et j'imagine qu'on fait 0.25*d parce que c'est 25% ?

Donc on fait : m/d*0.25 (oui car m =n*MM) pour le volume à prélever..mais pourquoi ?.qu'on va mélanger à 150-91.25 d'H2O pour avoir 150mL ou bien ?

Mais pourquoi ?!
Merci
-----

[Lansberg]

Il faut d'abord chercher la concentration de la solution de départ (solution mère). On connaît sa densité. Et elle contient 25% d'HCl. Avec ces données on peut calculer la masse d'acide contenu dans 1 L.
De là, on calcule la concentration de la solution mère.
Ensuite il faut chercher le volume qu'il faut prélever de cette solution mère pour préparer 150 mL de solution fille à 5 mol/L.

[vpharmaco]

Je n'ai rien compris à ce problème.. Déja "on veut préparer" ca veut dire qu'on va le mélanger à de l'eau ? HCl 25% c'est 25g/L ou bien 25% HCl et 75% d'eau ?

C'est un rapport massique.
Cela veut dire qu'il y a 25 g d'HCl dans 100 g de solution

On veut une concentration de 5 et on a un volume. On peut en déduire le nombre de mole n = 0.75 mole. La masse molaire MM on la calcule (=36.5).

Oui à tout çà.

La densité est donnée et j'imagine qu'on fait 0.25*d parce que c'est 25% ?

Donc on fait : m/d*0.25 (oui car m =n*MM) pour le volume à prélever..mais pourquoi ?.qu'on va mélanger à 150-91.25 d'H2O pour avoir 150mL ou bien ?

Mais pourquoi ?!
Merci

Il y a plusieurs façons de raisonner qui mènent au résultat.
-Connaissant la densité de la solution à 25% et sa concentration massique, tu peux calculer sa concentration molaire (en mol.L-1):
25g /100g équivaut à xx g/ 1L, ce qui équivaut à xx mol/ 1L. Tu dois trouver que cela correspond à une solution à 8.22 mol.L-1
-Ensuite, connaissant la concentration de la solution et le nombre de moles à prélever n (n = 0.75 mmole), tu peux facilement calculer le volume correspondant (91.25 mL).

[molecule10]

Bonjour oxbow- :


La densité de 1,19 correspond à une solution de HCl 37% (poids/poids )? Tandis que la solution à 25% ( poids/poids ) correspond à une densité de 1,12 .


Masse de 1L de solution à 25% = 1,12 Kg soit 1120g x 25% = 280g/L de HCl pur . On obtient une solution 7,67 molaire .

HCl 5 molaire correspond à 5 x 36,5 = 182,5g/L de HCl pur soit pour 150 ml , il faut 27,38g de HCl pur.

Pour faire 150 ml de HCl 5 molaire à partir de la solution de HCl 7,67 molaire , il faut faire une dilution de 7,67 : 5 = 1,534 .

On prélévera alors 150 : 1,534 = 97,8 ml de solution 7,67 molaire + 52,2 ml d'eau .

Bonnes salutations .

[A voir en vidéo sur Futura]

[Oxbow-]

Merci bien les gens je crois avoir compris c'est pas si dur, j'ai cependant 3 questions, des détails

Donc :
=> ON VEUT 150 mL / HCl / 5M
On peut calculer le nombre de mole souhaité à partir de V 0.150 et 5M => n = 0.75

=> ON A HCl 25% (25g/100g) d =1.2

Voila déja mes 3 questions :
1) SI je comprend bien on prend d'une solution mère très concentrée un nombre de mole précis (0.75 mole) puis on va (et c'est la ma question, mon doute), le diluer ensuite avec de l'H2O déionisé pour atteindre 150 ml ??
Si donc sait qu'on veut 0.75 mole pour ensuite le diluer, donc la question c'est combien de volume prélever de la solution mère pour avoir obtenir ces 0.75 moles.

Ensuite ma deuxième et troisième questions concernent 1.2 =d et 25%
2) La densité est exprimée en unité de masse par volume, mais comment saviez vous ici que c'était en g/Ml ou Kg/L et pas autre chose ? C'est "parce que c'est le plus souvent comme ça en chimie (cette réponse ne m'arrangerait pas...)" ou bien vous avez calculé quelquechose pour savoir quelles étaient les unités de d ?
3) Même chose, 25% si c'est une boisson alcoolisée c'est 25% d'ethanol pour 75% de liquide, comment saviez vous ici que on était en gramme par gramme ? C'est "parce que c'est comme ça" ? Quand je tombe sur un % comment savoir si c'est des g/g ou autre chose ?

Merci !

Donc si je pars que 1.2 est 1.2g/mL et 25% est 25g/100g (je ne savais pas tout cela :/), oui on voit tout de suite que j'ai 1.2g/mL mais comme dans ce 1.2 g y a que 25% qui m’intéresse qui est de l'HCl, j'ai 0.3g/mL donc 300g/L. Sachant MM = 36.5 300g/36.5 = 8.219 mole/L = concentration

J'ai ma concentration et je sais au début que je voulais 0.75 n. Donc V=n/c donc V = 0.75/8.219 = 0.09125 L = 91.25 mL

[Lansberg]

=> ON VEUT 150 mL / HCl / 5M
On peut calculer le nombre de mole souhaité à partir de V 0.150 et 5M => n = 0.75

=> ON A HCl 25% (25g/100g) d =1.2

Voila déja mes 3 questions :
1) SI je comprend bien on prend d'une solution mère très concentrée un nombre de mole précis (0.75 mole) puis on va (et c'est la ma question, mon doute), le diluer ensuite avec de l'H2O déionisé pour atteindre 150 ml ??
Si donc sait qu'on veut 0.75 mole pour ensuite le diluer, donc la question c'est combien de volume prélever de la solution mère pour avoir obtenir ces 0.75 moles.

On doit prélever 0,75 mol de la solution mère. Il faut donc connaître la concentration de cette solution pour calculer le volume qu'il faut prélever, selon la relation V = n / C

Ensuite ma deuxième et troisième questions concernent 1.2 =d et 25%
2) La densité est exprimée en unité de masse par volume, mais comment saviez vous ici que c'était en g/Ml ou Kg/L et pas autre chose ? C'est "parce que c'est le plus souvent comme ça en chimie (cette réponse ne m'arrangerait pas...)" ou bien vous avez calculé quelquechose pour savoir quelles étaient les unités de d ?
3) Même chose, 25% si c'est une boisson alcoolisée c'est 25% d'ethanol pour 75% de liquide, comment saviez vous ici que on était en gramme par gramme ? C'est "parce que c'est comme ça" ? Quand je tombe sur un % comment savoir si c'est des g/g ou autre chose ?

La densité n'a pas d'unité. C'est un rapport de masses volumiques (en g/cm3) ! C'est le rapport de la masse volumique de l'acide sur la masse volumique de l'eau (1 g/cm3). Si 1 cm3 d'acide pèse 1,2 g alors sa densité est d = 1,2 / 1 = 1,2

Comme on connaît la densité de l'acide (1,2), on en déduit immédiatement qu'1 mL d'acide pèse 1,2 g.
La masse d'un litre d'acide (1000 cm3 = 1000 mL) est donc égale à 1200 g

Sur ces 1200 g il y a 25 % d'acide soit 300 g pour 1L. Et C = 300/36,5 = 8,22 mol/L

Donc si je pars que 1.2 est 1.2g/mL et 25% est 25g/100g (je ne savais pas tout cela :/), oui on voit tout de suite que j'ai 1.2g/mL mais comme dans ce 1.2 g y a que 25% qui m’intéresse qui est de l'HCl, j'ai 0.3g/mL donc 300g/L. Sachant MM = 36.5 300g/36.5 = 8.219 mole/L = concentration

J'ai ma concentration et je sais au début que je voulais 0.75 n. Donc V=n/c donc V = 0.75/8.219 = 0.09125 L = 91.25 mL

Exactement.

[Oxbow-]

Merci beaucoup pour ta réponse. Mais je n'ai toujours pas les réponses de ma première et dernières questions.
1) SI je comprend bien on prend d'une solution mère très concentrée un nombre de mole précis (0.75 mole) puis on va (et c'est la ma question, mon doute), le diluer ensuite avec de l'H2O déionisé pour atteindre 150 ml ??
3) Même chose, 25% si c'est une boisson alcoolisée c'est 25% d'ethanol pour 75% de liquide, comment saviez vous ici que on était en gramme par gramme ? C'est "parce que c'est comme ça" ? Quand je tombe sur un % comment savoir si c'est des g/g ou autre chose ?

Ensuite pourquoi dis tu que d n'a pas d'unité si c'est en g/cm3 ou g/mL ? oui je sais qu'on compare à l'eau mais cette dernière vaut 1 alors on l'oublie vu que c'est x g/cm3 sur 1.

merci bien!

[Kemiste]

Merci beaucoup pour ta réponse. Mais je n'ai toujours pas les réponses de ma première et dernières questions.
1) SI je comprend bien on prend d'une solution mère très concentrée un nombre de mole précis (0.75 mole) puis on va (et c'est la ma question, mon doute), le diluer ensuite avec de l'H2O déionisé pour atteindre 150 ml ??

Oui c'est le principe d'une dilution.

3) Même chose, 25% si c'est une boisson alcoolisée c'est 25% d'ethanol pour 75% de liquide, comment saviez vous ici que on était en gramme par gramme ? C'est "parce que c'est comme ça" ? Quand je tombe sur un % comment savoir si c'est des g/g ou autre chose ?

Une solution à x % c'est une solution où il y a x g de soluté pour 100 g de solution. Une boisson alcoolisée à 25 % signifie qu'il y a 25 g d'éthanol pour 100 g de solution. Si on ne considère qu'il n'y a que de l'eau et de l'éthanol, cela signifie qu'il y a 75 g d'eau.

Ensuite pourquoi dis tu que d n'a pas d'unité si c'est en g/cm3 ou g/mL ? oui je sais qu'on compare à l'eau mais cette dernière vaut 1 alors on l'oublie vu que c'est x g/cm3 sur 1.!

Attention aux unités ! La masse volumique de l'eau n'est pas 1, mais 1 g/mL. La densité c'est un rapport de masse volumique, donc des g/mL divisés par des g/mL. La densité n'a donc pas de dimension. Et attention encore, la valeur de la masse volumique de l'eau n'est pas forcement de 1, tout dépend de l'unité. Elle vaut 1 g/mL, 1 kg/L, 1000 g/L...

[Oxbow-]

Super merci !