Calcul de concentration avec des mL?

[inviteb46ba3e4]

Salut,
j'aurais besoin d'aide pour un DM de sciences, je m'en sors pas du tout, et ceux à qui j'ai demandé en classe ont aussi beaucoup de mal.
Une de ces questions est de compléter un tableau qui se présente comme ceci :
n° solution (y'en a 10 au total)
volume du colorant (mL)
volume d'eau (mL)
absorbance mesurée (au pic)
concentration (mol/L)

Mais vu que c'est une des parties du programme de chimie où j'ai le plus de mal (et même en cherchant dans le cours je trouve pas), je suis bloqué...
Comme données, j'ai: masse molaire du colorant (g/mol), formule topologique et le graphique d'absorbance.

Pourriez vous m'aidez SVP?
Merci (et désolé de vous déranger :/)
-----

[Kemiste]

Bonsoir.

On ne peut rien faire pour toi... On ne connait rien de ces solutions et on ne sait pas comment elles ont été préparées. De plus, l'absorbance est une donnée expérimentale. Seul toi peut nous la donner.

[inviteb46ba3e4]

Merci de ta réponse.
Par exemple dans la première solution, on a 1 mL de colorant, 9 mL d'eau et une absorbance de 0.080, c'est ce qu'il manquait?

[Kemiste]

Il faudrait peut être donner un énoncé complet (avec toutes les données) pour que l'on puisse comprendre de quoi il s'agit. Comme il s'agit d'un exercice, il faut également que tu nous présentes ce que tu as fait.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb46ba3e4]

En fait j'ai demandé à un ami, il m'a aidé en me disant ce que je pourrais faire quand j'aurais calculé les concentrations (donc en gros je suis coincé au début donc je peux pas faire la suite). Je vous envoie un scan du DM complet en pièce jointe.

[Kemiste]

Il s'agit donc d'un calcul de dilution. Lors d'une dilution, quelle quantité est conservée ?

[inviteb46ba3e4]

La quantité de matière (ici, du colorant) il me semble?

[Kemiste]

En effet. Comment exprimes-tu cette quantité en fonction de la concentration et du volume ?

[inviteb46ba3e4]

c = n/v ?
Dans ce cas il faut que je sache combien y'a de moles de colorant par mL non?

[Kemiste]

c = n/v ?

Donc n = ?

Dans ce cas il faut que je sache combien y'a de moles de colorant par mL non?

Tu peux le calculer mais ce n'est pas indispensable. Tu sais que "n" ne change pas. Tu peux donc exprimer cette quantité avant dilution (en fonction de la concentration initiale et du volume) et après dilution (en fonction de la nouvelle concentration et du volume final). Ces quantités étant égale, tu as donc une équation à une inconnue : la concentration après dilution.

[inviteb46ba3e4]

Donc n = ?

n = c*v mais si j'ai pas la concentration?

[Kemiste]

n = c*v mais si j'ai pas la concentration?

As-tu lu mon précédent message ? Tu as tout le raisonnement pour répondre. Tu connais la concentration initiale en colorant. C'est donné dans l'énoncé.

[inviteb46ba3e4]

Merci, donc je dois remplacer C par ce qui est donné dans l’énoncé et V par le nouveau volume avec l'eau? Je dois commencer par la solution 10 qui est pure? (ou alors ils ont ajouté 0mL d'eau à la solution mère c'est ça?)

[Kemiste]

Je n'ai pas l'impression que tu ais bien compris...

Prenons un exemple : la solution 1.

Appelons C1 la concentration avant dilution. D'après l'énoncé C1 = 1,0.10^-5 mol/L (= concentration de la solution mère de colorant). On en prend un volume V1 = 1 mL. Quelle est la quantité de matière de colorant en fonction de C1 et V1 ?

Après dilution (préparation de la solution 1) la concentration du colorant est alors de C2 = ... mol/L (= concentration que tu cherches). Le volume de la solution 1 est V2 = ... mL (= quel est le volume final ?). Quelle est la quantité de matière de colorant en fonction de C2 et V2 ?

Sachant que la quantité de matière ne varie pas lors de la dilution, comment exprimes-tu C2 en fonction de C1, V1 et V2 ? Quelle valeur obtiens-tu ?

Il faut ensuite appliquer le même raisonnement pour les solutions 2 à 9. Pour la solution 10 il n'y a aucun calcul à faire. Etant donné qu'il n'y a pas de dilution, la concentration est égale à la concentration de la solution mère.

[inviteb46ba3e4]

Donc pour trouver le nombre de mol dans un mL de solution mère il faut faire
n = V*C
n = 1,0x10^-3*1.0*10^-5
n = 1,0*10^-8 mol
C'est ça?

Et dans la solution 1 on fait
c = n/v
c = 1,0*10^-8/10*10^-3 <- volume total 1mL de solution mère + 9mL d'eau = 10*10^-3 L
c = 1,0*10^-6 mol/L
C'est toujours ça? Ou alors je suis paumé?

comment exprimes-tu C2 en fonction de C1, V1 et V2

C'est C1/V1=C2/V2 si je me souviens bien?

[Kemiste]

Donc pour trouver le nombre de mol dans un mL de solution mère il faut faire
n = V*C
n = 1,0x10^-3*1.0*10^-5
n = 1,0*10^-8 mol
C'est ça?

Et dans la solution 1 on fait
c = n/v
c = 1,0*10^-8/10*10^-3 <- volume total 1mL de solution mère + 9mL d'eau = 10*10^-3 L
c = 1,0*10^-6 mol/L
C'est toujours ça? Ou alors je suis paumé?

Tu n'as pas tout à fait suivi le même raisonnement que moi mais c'est bien ça. Tu n'as plus qu'à appliquer la même chose pour les autres solutions.

C'est C1/V1=C2/V2 si je me souviens bien?

Ce n'est pas un résultat qu'il faut trouver d'après un souvenir mais d'après un raisonnement

Si je reprend tes notations (C, V, c et v) au lieu des miennes (C1, V1, C2 et V2), tu dis que n = CV et c = n/v -> n = ?. Comme n est identique dans les deux expressions, quelle égalité peux-tu donner ?

[invite0e64b6a9]

Salut,
La formule utilisé pour les dilution est C1*V1 = C2*V2.
Dans ce cas-ci on te donne la concentration de la solution mère et le volume d'indicateur et le volume d'eau utilisé pour la dilution.
la formule se simplifie donc d'elle même : le volume total de la solution vaut 10 ml pour chaque échantillon (Vind + Veau) et tu obtiens donc : C1*V1/10 ml = C2.
C1 = concentration de la solution mère, V1 = le volume d'indicateur. Pour les unités, pas de panique tout s'arrange dans la formule :
(mol/l*ml)/ml = mol/l => les ml s'annule dans la formule.

j'ai ajouté une image en espérant que ça t'aide

Pièce jointe supprimée

[Kemiste]

j'ai ajouté une image en espérant que ça t'aide

Bonjour et bienvenue sur le forum.

D'après la charte du forum (http://forums.futura-sciences.com/ch...ces-forum.html), nous ne sommes pas là pour faire les exercices mais pour donner des indications. Par conséquent j'ai supprimé ta pièce jointe où tu donnais une réponse complète à la question.

[inviteb46ba3e4]

D'accord merci

Tu n'as pas tout à fait suivi le même raisonnement que moi

En tout cas c'est ce que j'ai compris

Solution mère = solution 10: 1,0*10^-8 mol
Solution 9
c = n/v
c = 1,0*10-8/10*10-3
c = 1,0*10-6 mol/L

Solution 8
n = v*c
n = 1,0x10^-3*1.0*10^-6
n = 1,0*10^-9 mol
c = n/v
c = 1,0*10^-9/10*10^-3
c = 1,0*10^-7 mol/L

Solution 7
n = v*c
n = 1,0x10^-3*1.0*10^-7
n = 1,0*10^-10 mol
c = n/v
c = 1,0*10^-10/10*10^-3
c = 1,0*10^-8 mol/L

Solution 6
n = v*c
n = 1,0x10^-3*1.0*10^-8
n = 1,0*10^-11 mol
c = n/v
c = 1,0*10^-11/10*10^-3
c = 1,0*10^-9 mol/L

Etc... c'est ça?

[Kemiste]

Pourquoi reprends-tu à chaque fois la concentration précédente ? Dans tous les cas, la dilution est faite à partir de la solution mère de concentration 1,0.10^-5 mol/L. C'est donc cette concentration qu'il faut prendre à chaque fois pour les calculs. Par contre le volume change à chaque fois. Pour la solution 1, il fallait en effet prendre 1 mL pour le calcul de la quantité de matière. Par contre pour la solution 2, on ne prélève pas 1 mL mais 2 mL, pour la solution 3, 3 mL etc...

Pour chaque solution il faut calculer la quantité de matière prélevée en fonction du volume et de la concentration de la solution mère. Il ne reste plus qu'à diviser par le volume final pour avoir la concentration finale.

Tu as fais une erreur pour le solution 10. La concentration de la solution mère est de 1,0.10^-5 mol/L et non de 1,0.10^-8 mol/L.

[inviteb46ba3e4]

Ah oui en effet, j'ai copié le nombre de mol au lieu de la concentration

Solution 10: 10^-5 mol/L et 1L de solution mère contient 10^-8 mol
Solution 9
c = n/v
c = 1,0*10-8/11*10-3 <- on ajoute un mL d'eau, le volume total de la solution sera plus grand mais le nombre de moles ne change pas, donc c'est moins concentré
c = 9,01*10^-7 mol/L

Solution 8
c = n/v
c = 1,0*10^-8/12*10^-3 <- idem
c = 8,33*10^-7 mol/L

etc...

Si c'est pas ça, je n'ai plus aucune idée...

[Kemiste]

On va reprendre.

Chaque solution est préparée indépendamment des autres. La solution 1 est préparée en mélangeant 1 mL de la solution mère et 9 mL d'eau. La solution 2 est préparée en mélangeant 2 mL de la solution mère et 8 mL d'eau. ... La solution 5 est préparée en mélangeant 5 mL de la solution mère et 5 mL d'eau ... La solution 9 est préparée en mélangeant 9 mL de la solution mère et 1 mL d'eau. Dans tous les cas le volume final est le même. V_final = ... mL ?

Pour chaque solution, on prélève un volume V_prélevé = x mL de la solution mère de concentration C_mère = 1,0.10^-5 mol/L. Que vaut la quantité de matière en fonction de V_mère et C_mère ?

La concentration de la solution obtenue dépend de la quantité de matière prélevée et du volume final. Que vaut cette concentration en fonction de C_mère, V_mère et V_final ?

[inviteb46ba3e4]

Merci, par ce que de la patience 'faut en avoir parfois avec moi
Par contre c'est pour demain, je risque d'y passer encore une bonne heure, mais l'important est que je comprenne une bonne fois pour toutes!

Dans tous les cas le volume final est le même. V_final = ... mL ?

10?

Que vaut la quantité de matière en fonction de Vmère et Cmère ?

C'est le calcul que j'avais fait plus haut?
n = V*C
n = 1,0x10-3*1.0*10-5
n = 1,0*10-8 mol
On multiplie ça par 10^-3 pour obtenir le nombre de moles par mL et on multiplie ça par le nombre de mL de la solution mère qu'on veut?

Que vaut cette concentration en fonction de Cmère, Vmère et Vfinal ?

Cfinal * Vfinal = Cmère * Vmère
Cfinal = (Cmère*Vmère) /Vfinal
si je me trompe pas

[Kemiste]

Merci, par ce que de la patience 'faut en avoir parfois avec moi
Par contre c'est pour demain, je risque d'y passer encore une bonne heure, mais l'important est que je comprenne une bonne fois pour toutes!

On arrive au bout !

10?

Oui 10 mL

C'est le calcul que j'avais fait plus haut?
n = V*C
n = 1,0x10-3*1.0*10-5
n = 1,0*10-8 mol
On multiplie ça par 10^-3 pour obtenir le nombre de moles par mL et on multiplie ça par le nombre de mL de la solution mère qu'on veut?

C'est l'expression littérale que je demandais. Tu ne peux pas donner de valeur étant donné que cette valeur varie à chaque fois. La valeur que tu donnes n'est valable que pour la solution 1 puisque l'on prélève 1 mL. Il fallait s'arrêter à n = V_mère*C_mère

Cfinal * Vfinal = Cmère * Vmère
Cfinal = (Cmère*Vmère) /Vfinal
si je me trompe pas

Tu as la bonne relation. Il fallait la déduire du raisonnement précédent.
La concentration est égale à n/V_final or n = V_mère*C_mère. Donc C_final = V_mère*C_mère/V_final.

Ici V_final est fixé (= 10 mL). C_mère est également fixé (1,0.10^-5 mol/L). Seul V_mère varie (de 1 à 9 mL). Tu n'as plus qu'à faire les calculs en ne changeant que la valeur de V_mère. (Ce qui revient à multiplier la concentration de la solution 1 par 2 pour voir celle de la solution 2, 3 pour la solution 3 ...)

[inviteb46ba3e4]

Oh super, merci

On arrive au bout !

Il me restera la suite du DM à faire, mais je pense que la méthode qu'un ami m'a expliqué est bonne ^^

C₉ = (Cmère*Vmère) /V₉
= (10^-5*9*10^-3)/10*10^-3
= 9*10^-6

C₈ = (Cmère*Vmère) /V₈
= (10^-5*8*10^-3)/10*10^-3
= 8*10^-6

Etc...?

[Kemiste]

Voilà ! (n'oublie pas de mettre les unités )

[inviteb46ba3e4]

Merci beaucoup
je pourrais poser une question ici tout à l'heure si jamais j'ai un autre problème avec ce DM?

[Kemiste]

Merci beaucoup

De rien !

je pourrais poser une question ici tout à l'heure si jamais j'ai un autre problème avec ce DM?

Tu as le droit de poser plusieurs questions !

[inviteb46ba3e4]

Hum... le blocage n'as pas tardé en fait désolé
Il me conseille de diviser l'absorbance à 635nm du sirop par celui du colorant puis d'utiliser ça pour déterminer à quelle solution de l'échelle de teinte ça correspond...
j'obtiens donc à peu près 0.78 pour le colorant, et 1.82 environ pour le sirop 1.82/0.78=2.33... mais après j'en fais quoi?

[Kemiste]

A quelle question tentes-tu de répondre ?