Calcul ratio molaire SiO2 : Na2O après ajout de soude NaOH
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Calcul ratio molaire SiO2 : Na2O après ajout de soude NaOH



  1. #1
    djayan

    Calcul ratio molaire SiO2 : Na2O après ajout de soude NaOH


    ------

    Bonsoir,
    J'ai un soucis concernant le calcul d'un rapport molaire SiO2 : Na2O après ajout de soude.

    Je m'explique : j'ai au départ du silicate de sodium Na2SiO3 de rapport molaire 3,3. On ajoute de la soude à 30,5% en masse.
    On mélange 66,6%m. de silicate de sodium avec 33,3%m. de NaOH.

    J'ai résonné comme cela : on prend pour 100g de mélange.

    Si l’on prélève 33,3g de la solution de NaOH : on a donc 33,3*30,5/100 = 10,2g de NaOH dans la solution.
    Ainsi n = 10,2/40 = 0,26 mol de Na dans la solution

    66,6g de silicate de sodium : n = 66,6/382 = 0,174 mol de Na2O.3,3 SiO2 (M(silicate)=382 g/mol car degré de polymérisation SiO2=5,3 valeur trouvé dans un livre de J.DAVIDOVITS, et M(SiO2)=60g/mol, M(NaOH)=62 g/mol)
    => 0,174/3,3 = 0,052 mol de Na2O (car pour 1 mol de Na2O on a 3,3 mol de SiO2) => 0,104 mol de Na
    n (NaOH ajouté) = 0,26 mol (provenant de la soude),
    donc ntot(Na) = 0,104 + 0,26 = 0,130 mol de Na => 0,065 mol de Na2O

    On calcule de nouveau le ratio SiO2/Na2O : 0,174/0,065 = 2,68

    Merci de votre aide.

    -----

  2. #2
    moco

    Re : Calcul ratio molaire SiO2 : Na2O après ajout de soude NaOH

    Es-tu sûr que le silicate de sodium contiennent 3.3 mole de SiO2 pour une mole de Na2O ? Moi j'ai toujours cru que c'était l'inverse, donc que ce silicate contenant 3.3 mole de Na2O pour une de silice. Mais bon, je ne suis pas un spécialiste des silicates. Toutefois, je m'étonne que 62 grammes d'oxyde de sodium donc 80 grammes de NaOH suffisent pour dissoudre 200 grammes de silice. Je peux me tromper. Et je n'ai pas lu le livre de Davidovits dont tu parles.
    Quoi qu'il en soit, la masse molaire de NaOH n'est pas 62 g/mol, comme tu le dis, mais 40 g/mol. 62 est la masse molaire de Na2O.
    D'autre part, je n'ai pas compris comment tu trouves 382 pour la masse molaire de Na2O·3.3SiO2. Moi je trouve : 46+16+3,3·60 = 260 g/mol.
    Ou alors tu considères que ta solution est faite de Na2O·5.3SiO2 + un peu de Na2O, pour arriver à une moyenne de Na2O·3.3H2O.
    Apparemment, tu connais cette étrange chimie des silicates beaucoup mieux que moi.

  3. #3
    Patzewiz

    Re : Calcul ratio molaire SiO2 : Na2O après ajout de soude NaOH

    Bonjour,

    Na2SiO3 = Na2O + SiO2, le rapport molaire SiO2/Na2O est 1. Si on a un rapport de 3,3 c'est un autre composé ou peut être un verre. Dans les deux cas ça change le degré de polymérisation de la silice.

    D'accord avec Moco pour ce qui concerne les masses molaires NaOH a une masse molaire de 40 g/mol (23 + 16 +1) et Na2O·3.3SiO2 une masse molaire de 260 g/mol.

    Pour le reste la méthode de calcul me parait correcte, il faut donc juste revoir l'application numérique.

    La possibilité de dissoudre 200 g de silicate alcalin dans 100 g de soude concentrée ne me choque pas. On évite toujours de stocker les solutions concentrées de soude dans des bouteilles en verre car elles attaquent celui-ci même à température ambiante.

    Ce qui pose plus de questions, c'est de parler de Na2O dans l'état final, en présence d'eau Na2O se transforme en NaOH.
    Que sais-je?

  4. #4
    djayan

    Re : Calcul ratio molaire SiO2 : Na2O après ajout de soude NaOH

    Bonjour,
    merci pour vos réponses. Effectivement, le degré de polymérisation du SiO2 augmente avec le ratio qui augmente. Et moco avait bien raison : le silicate contient 1 mole de SiO2 pour 3,3 moles de Na2O.
    J'ai toujours pensé que lorsque l'on calcule des fractions molaires dans un composé, on raisonne toujours en oxyde. D'où le fait que je calcule avec la masse molaire de Na2O et non NaOH. Reste à trouver s'il faut raisonner comme cela.

  5. A voir en vidéo sur Futura

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