Calcul de concentration

[invite8d1ea2ad]

Bonjour à tous !

Je suis en 1ère S et je bloque sur un exercice de chimie...
Le voici :
On fait dissoudre m=51,3 g de sulfate d'aluminium Al₂(SO₄^2- (composé ionique) dans 500 mL d'eau. Il se forme les ions Al³⁺ et SO₄^2- en solution aqueuse.
Données : Masses molaires atomiques : M(Al) = 27 g/mol, M(S)=32 g/mol, M(O) = 16 g/mol.
Question : Calculer la concentration molire volumique de chaque espèce d'ions dans la solution en supposant la solution non saturée une fois préparée.

Pour répondre, j'ai commencé par écrire l'équation de cette dissolution : Al2(SO4)3 (s) 2 Al ³⁺ (aq) + 3 SO₄^2-( aq). Ensuite j'ai calculé la masse molaire du sulfate d'aluminium : 342 g/mol. Puis j'ai trouvé la quantité de matière de sulfate de sodium : n = m/M = 51,3/342 = 0,15 mol.
Après je suis complètement perdue ! Faut-il se servir d'un tableau d'avancement et faire n(2Al³⁺) = 2 X x_max = 0,30 mol, et donc 0,30mol/500mL, soit 0,60 mol/ L, et ensuite pareil pour SO₄^2- ?? Mais pourtant il y reste les coefficients stœchiométriques 2 et 3 devant les ions... Faut-il diviser par 2 et 3 les résultats ??

Je vous remercie d'avance pour votre aide !
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[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Tout ça c'est très bien à part qu'il faut faire le calcul pour les ions sulfate qui ne donnent pas le même résultat que pour l'aluminium.

Il ne faut surtout pas réutiliser les coefficients: c'est déjà fait dans le tableau pour l'obtention des quantités finales.
Il serait un peu dommage de retrouver systématiquement la même quantité (soit 0,15 mol) pour les produits... A quoi servirait le tableau d'avancement dans ce cas ?!

Cordialement,
Duke.

[invite8d1ea2ad]

Merci pour votre réponse !

En cherchant un peu j'ai fait ceci :
On verse 0,15 mol de sulfate d'aluminium dans l'eau. Comme la solution est non saturée,
n(Al₂(SO₄)₃) - x_max = 0
x_max = O,15 mol.

Donc, on peut calculer les concentrations molaires volumiques :
[Al³⁺] = 2(x_max)/V = 2n/v = 0,30/0,500 = O,6 mol/L
Et pareil pour SO₄^2-, on trouve [SO₄^2-] = 0,9 mol/L.

Ces concentrations sont-elles justes ? (ou est-ce que je suis carrément à côté de la plaque ??)

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Il est possible de répondre a cet exercice sans tableau d'avancement.
En calculant la quantité de matière en soluté comme tu l'as fait et en divisant par le volume de la solution produite, tu obtiens la concentration apportée en soluté notée C qui vaut donc 0,15/0,500 = 0,30 mol/L.

A partir de l'équation de la réaction, tu peux déduire que :
[Al³⁺] = 2C et [SO₄^2-] = 3C
d'où les réponses (sans calcul supplémentaire)

Cordialement,
Duke.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8d1ea2ad]

Merci beaucoup pour votre aide, maintenant tout est clair !
Bonne journée !