Calcul du rapport molaire Sio2 : Na2O dans une solution de silicate de sodium après l'ajout du NaOH

[Rolange]

Bonjour,

J'ai une question concernant la détermination des rapports molaires de solutions, j’espère que vous pouvez m'aider.

Si on a par exemple une solution de silicate de sodium commerciale (SiO2 = 32.09% ; Na2O = 11.92% ; H2O = 55.99%). Dans ce cas on peut facilement calculer les rapports molaires (SiO2 : NaO2 et H2O:NaO2) à partir des masses molaires. En revanche, si on veut varier ces rapports en ajoutant du NaOH dans la solution, comment on peut obtenir les nouveaux rapports molaires.

Est-ce que on peut le calculer à partir des masses molaires et de masse de NaOH ajoutée, ou bien il faut une technique expérimentale (spectroscopie par exemple !) pour les déterminer.

Merci d'avance pour votre réponse.
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[Rolange]

s'il vous plait aidez moi

[jeanne08]

Je pense que tu peux écrire NaOH = 1/2 Na2O +1/2 H2O donc si tu ajoutes x mol de NaOH tu comptes x/2 mol de Na2O et x/2 mol de H2O ...

[moco]

Bonjour,
J'imagine que tes rapports sont des rapports massiques, donc que ta solution contient 560 g eau par litre.
Si tu rajoutes 80 g de NaOH, cela revient à rajouter 18 g de H2O et 62 g de Na2O
Donc si tu ajoutes m grammes de NaOH, cela revient à ajouter 18·m/80 g de H2O et 62·m/80 grammes de NaOH.
A partir de 1 kg de solution, tu obtiendras 321 g de SiO2, puis 12 + 62·m/80 g de Na2O, et 560 + 18·m/80 grammes de H2O.
Tu peux donc facilement calculer la masse totale, donc le nouveau pourcentage de chaque constituant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Rolange]

bonjour chers collègues,
J'ai un soucis concernant le calcul des rapports molaires SiO2 : Na2O et H2O :Na2O après ajout de soude.
J’ai préparé une solution de (NaOH+H2O) : 20g NaOH ;50 g H2O
La solution commerciale (SiO2 = 30% ; Na2O = 15% ; H2O = 55%),
Pour 50g de la solution commerciale, j’ai trouvé que : m(SIO2)=15g, m(Na2O)=7,5g, m(H2O)=27,5g.
Pour 50 g du mélange (NaOH+H2O) : m(Na2O)= n(NaOH)/2*M(Na2O)=15,495g, m(H2O)=4,5g.
Donc : mt(SiO2)=15g ;mt(Na2O)=7,5+15,495=22,955g ; mt(H2O)=27,5+4,5+50=77,5g
Et n(SiO2)=0,249 ; n(Na2O)=0,37 ; n(H2O)=4,30
Finalement : SiO2 :Na2O=0,67 ; H2O :Na2O=11,62
Merci d'avance pour votre réponse.

[Rolange]

bonjour chers collègues,
J'ai un soucis concernant le calcul des rapports molaires SiO2 : Na2O et H2O :Na2O après ajout de soude.
J’ai préparé une solution de (NaOH+H2O) : 20g NaOH ;50 g H2O
La solution commerciale (SiO2 = 30% ; Na2O = 15% ; H2O = 55%),
Pour 50g de la solution commerciale, j’ai trouvé que : m(SIO2)=15g, m(Na2O)=7,5g, m(H2O)=27,5g.
Pour 50 g du mélange (NaOH+H2O) : m(Na2O)= n(NaOH)/2*M(Na2O)=15,495g, m(H2O)=4,5g.
Donc : mt(SiO2)=15g ;mt(Na2O)=7,5+15,495=22,955g ; mt(H2O)=27,5+4,5+50=77,5g
Et n(SiO2)=0,249 ; n(Na2O)=0,37 ; n(H2O)=4,30
Finalement : SiO2 :Na2O=0,67 ; H2O :Na2O=11,62
Merci d'avance pour votre réponse.

[jeanne08]

presque juste :
m H2O = 27,5 +4,5+50 = 82 g .... ce qui nécessite de recalculer tous les pourcentages massiques ...
note : 15,495 g = 16 g ...

[moco]

Bonsoir,
Désolé. On ne comprend pas tes calculs. Tout d'abord, on ne sait pas si ta solution commerciale contient 30% SiO2 en masse ou en moles. C'est très important de le dire. Il semble que ce soit en masse.
Mais surtout tu ne décris pas clairement ce que tu fais.
1. Tu fais une solution de 20 g NaOH + 50 g H2O, et tu en prends 50 g plus tard. Pourquoi ? Et comment prélèves-tu 50 g de cette solution ?
2. Est-ce que tu mélanges de quantités égales de tes deux solutions ? Dans ce cas, on ne sait pas ce que tu appelles "mélange". Cela commence par être la solution de NaOH avant qu'on la mélange avec le silicate. Est-ce que tu mélanges un mélange avec une solution ?
3. Ensuite, tu utilises des formules incompréhensibles. Par exemple je te cite en italique : m(Na2O)= n(NaOH)/2*M(Na2O)
Cette formule est impossible. Pour trouver des grammes, il ne sert à rien de diviser un nombre de mole par une masse molaire. Cette opération ne donne pas des grammes, mais des moles carrées par gramme. On devrait plutôt multiplier ces grandeurs.
4, Enfin, tu dis que la quantité d'eau est une somme de trois termes. Trois ! Pourquoi trois ? Est-ce que tu as fini par faire un mélange de trois constituants. As-tu mélangé trois liquides ? Lesquels ?
Bref. On ne comprend pas ce que tu fais, ni ce que tu calcules, ni où tu veux en venir.

[Rolange]

Bonjour
Merci pour votre réponse
Les pourcentages du silicate commercial sont en masse.
1. pour calculer les rapports SiO2:Na2O, H2O:Na2O il faut connaitre la masse de NaOH et H2O que je doit ajouter à la solution de silicate commerciale.
c'est pour cela j'ai pris 50 g de la solution (NaOH+H2O)
2. j'ai mélangé une solution basique (NaOH+H2O) et le silicate commercial.
3. m(Na2O)= n(NaOH)/2*M(Na2O) oui je suis d(accord avec vous j'ai fait une faute , la formule correcte est: n(Na2O)= n(NaOH)/2
4. la masse d'H2O totale est la somme de deux masses= 50g +55g=105g
merci encore fois pour tes réponses.