Calculez la masse d'azote dissous à 25 °C dans un aquarium contenant 78,3 L d'eau.

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Bonjour,

j ai une question concernant un devoir de CHIMIE DE SOLUTION sur lequel j ai un ptit soucis. Voici l'énoncé:

Calculez la masse d'azote dissous à 25 °C dans un aquarium contenant 78,3 L d'eau. On suppose que la pression totale est de 95,1 kPa et que la fraction molaire de l'azote dans l'air est de 0,78.

Les constantes de Henry sont données dans le manuel (Tro).

On rappelle que la pression partielle d'un gaz dans un mélange de gaz, peut être déterminée à partir de la pression totale et de sa fraction molaire (Loi de Dalton, voir formule dans le manuel Tro page 37).

VOICI MES DEMARCHES

1) trouver la pression partielle
pression total= fraction molaire * pression partielle de l'azote
95,1Kpa = 0,78 * pression partielle de l'azote
95,1 kpa DIVISÉ par 078= 122Kpa

2) Trouver à l'aide de la formule d'henry Sgaz (mol par littre)
S(azote)= k(azote)* pression partielle (azote)
S(azote)= 6,1x10 a la -4 * 122 Kpa
S(azote)= 0,07442 Mol par littre

3) Trouver le nombre de mol avec la concentration molaire volumique
C= n sur V
0,07442 mol par littre= n divisé par 78,3 L eau
n= 5,83 mole

4) Trouver la masse de l'azote à l'aide de la règle de 3
1 mole de N2 (parce que la constante d'henry est pour N2) = 28,0134g
5,83 mole = 163g

ma réponse est 163 divisé par 2= 81,5 g

PARCONTRE MA REPONSE EST FAUSSE, ET JE NE COMPREND ABSOLUMENT PAS POURQUOI. POURTANT MA DÉMARCHE ME SEMBLE LOGIQUE

MERCI BEAUCOUP!
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[moco]

Bonsoir,

La première formule est fausse. Tu écris incorrectement : pression total= fraction molaire * pression partielle de l'azote.
Voilà ce qu'il fallait écrire : pression partielle de l'azote = fraction molaire * pression totale.
Tout le reste est donc incorrect.

[invitebfe48ef2]

j ai corriger la pression partielle. elle est de 74,178. j ai refais la démarche en utilisant cette valeur mais je n'ai tjrs pas la bonne réponse. est ce qu'il y a qqch d'autre ds la démarche qui ne marche pas mise à part la valeur de la pression partielle...

[gts2]

En suivant vos calculs je trouve 3,54 moles et 99 g.

Deux questions :
L'unité de pression dans (Tro) est bien de kPa ?
Pourquoi divisez vous par 2 ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebfe48ef2]

Bonjour,

dans le tro, les unités de la constante d'henry est en mol par littre par atm. oups!! AHAHAH

j ai divisé par 2 puisque la constante d'henry est pour le gaz N2. donc je me suis dis que la valeur sera doublé alors que moi je cherche la masse d'azote et non de diiazote. mon raisonnement est incorrect?

[gts2]

j ai divisé par 2 puisque la constante d'henry est pour le gaz N2. donc je me suis dis que la valeur sera doublé alors que moi je cherche la masse d'azote et non de diiazote. mon raisonnement est incorrect?

Oui, vous avez pris la masse molaire de N2 en cohérence avec la constante d'Henry, donc OK.
Ensuite, la masse est une grandeur conservative, donc que ce soit sous forme N, N2 ou NH3, il y aura toujours la même masse d'azote.

Par contre en quantité de matière, il y a bien deux fois plus d'atomes de N que de molécules de N2.

[invitebfe48ef2]

JE COMPREND PAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAS
j ai refais mes calculs en changeant la pression en atm. j obtiens une reponse finale de 0,0350 mol pour 0,979 g

je crois le probleme c'est quand j utilise la formule de concentration puisqu'il faut diviser par le volume de la solution. alors que moi je divise seulement par le volume du solvant. DONC VRAIMENT AIDEZ MOI. JE COMPREND PLUS. J ESSAYE DEPUIS HIER. RIEN NE MARCHE. SA M'ENEEEEERVE.

[gts2]

Je reprends vos calculs

1) pression partielle de l'azote = 0.78 * 95,1 kPa = 71,3 kPa= 0,713 atm (en gros)
2) solubilité= 6,1.10-4*0,713= 0,00043 mol/L (vérifié en ordre de grandeur)
3) quantité de matière = C V = 0,043*78,3= 0,032 mol
4) masse = n M =0,032*28 = 0,95 g

Donc aux erreurs d'arrondi près, ce que vous trouvez, où est le problème ?

[invitebfe48ef2]

La réponse est 0,970 et non la valeur que vous avez trouvez. justement je suis comme vous, je ne comprend pas quelle est mon erreur mdr

[gts2]

Au vu de la précision des données 0,970=0,979 que je trouve comme vous (après correction !).
Donc il n'y a pas de problème.