Calcul de Pureté

[JMKab]

Bonjour à tous j'ai besoin de votre aide pour m'aider à résoudre deux exercices auxquels j'ai échoué.
1. Pesons 5g de malachite CuCO3Cu(OH)2 que nous attaquons par 3ml d'acide sulfurique à 50%. Diluons à 11et prélevons 50ml de la solution de sulfate de cuivre obtenu que nous laissons couler dans une fiole conique contenant 200ml d'une solution d'iodure de potassium 2%. Attendons 5 minutes et titrons au moyen d'une solution decinormale de thiosulfate de sodium. En ajoutant l'empois d'amidon quand la solution devient jaunâtre. On utilise à cet effet 18 ml de thiosulfate de sodium.

a. Quel est le pourcentage du cuivre dans ce minerais ?
b. Quel est le degré de pureté de la malachite ?

2. Une entreprise cherche à se procurer de l'acide sulfurique concentré pour ses opérations, et elle reçoit un échantillon de la part d'un fournisseur avec comme seule mention :acide sulfurique concentré.
Comment procéder pour déterminer sa pureté ?
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[Kemiste]

Bonjour,

Merci de commencer par nous présenter ce que tu as fait : https://forums.futura-sciences.com/c...ces-forum.html

[JMKab]

Voilà comment se présente ma première approche pour les deux exercices, si vous pouvez aussi m'aider
Pour la première question
J'ai procédé par des petits calculs simples
a) Pour déterminer le %Cu:
J'ai calculé la masse de cuivre contenu ds le minerai en faisant la correspondance des masses molaires (Mm du minerai = 5g, donc Mm du cuivre=?), et j'ai trouvé la masse du cuivre=3,1g, ensuite j'ai trouvé un pourcentage égal à 63%

b) Pour la pureté de la malachite je ne me retrouve pas du tout.

Pour la deuxième question
J'ai procédé de manière classique c'est à dire :
Je considère d'abord la masse volumique de l'acide sulfurique= 1,83 g/ml, puis je prélève 100ml d'acide, en concluant que si 1ml correspond à 1,83g , donc 100ml = 183g.
Et là je pèse les 100ml d'acide prélevé, puis je calcul en pourcentage la masse indiquée sur la balance par rapport à 183g.

[gts2]

Bonjour,

Je ne suis pas sûr (pour ne pas dire le contraire...) que la relation masse volumique/fraction massique soit linéaire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Kemiste]

Pour la première question
J'ai procédé par des petits calculs simples
a) Pour déterminer le %Cu:
J'ai calculé la masse de cuivre contenu ds le minerai en faisant la correspondance des masses molaires (Mm du minerai = 5g, donc Mm du cuivre=?), et j'ai trouvé la masse du cuivre=3,1g, ensuite j'ai trouvé un pourcentage égal à 63%

Il faudrait que tu nous donnes tes calculs et surtout ta démarche complète car c'est un peu flou là. Tout d'abord la masse molaire du minerai ne vaut pas 5 g, il s'agit juste de la masse. Pour la masse molaire du cuivre, elle n'est pas inconnue, c'est la masse encore une fois qui l'est. Ensuite tu n'utilises aucune données relatives aux dilutions et au dosage. Il faudrait commencer par écrire les équations des réactions qui se font à chaque étape.

b) Pour la pureté de la malachite je ne me retrouve pas du tout.

Tu as la formule brute donc tu connais théoriquement le % de cuivre. Il faut comparer cette valeur à celle obtenue à la question a).

Pour la deuxième question
J'ai procédé de manière classique c'est à dire :
Je considère d'abord la masse volumique de l'acide sulfurique= 1,83 g/ml, puis je prélève 100ml d'acide, en concluant que si 1ml correspond à 1,83g , donc 100ml = 183g.
Et là je pèse les 100ml d'acide prélevé, puis je calcul en pourcentage la masse indiquée sur la balance par rapport à 183g.

Ta seule indication est "acide sulfurique concentré", tu ne peux pas connaitre la densité vu que tu ne sais pas à quel point cet acide est concentré. Que pourrais-tu faire pour connaitre la concentration de l'échantillon ?

[JMKab]

Bonjour Kemiste
Pour la première question
J'ai juste appliqué la règle de trois simple c'est à dire :
Si la Mm Malachite (204g/mol) , correspond à 5g
Donc Mm cuivre dans la malachite (127g/mol) correspond à 127X(5/204)= 3,1g
Et si 5g =100%, donc 3,1= (3,1X100)/5= 63%

Les équations sont:
2CuSO4+4KI = 2CuI+I2+2K2SO4

Cu+Na2S2O3 = Na3[Cu(S2O3)2]+NaI

Pour la sous question b, je ne me retrouve toujours pas.

Pour la deuxième question j'essaie de changer d'approche
Je pèse mes 100ml d'acide prélevé, puis avec la masse obtenue je calcul la volumique
Et je compare cette masse volumique à celle de l'acide sulfurique pure qui doit être de 1,83g/l

[gts2]

Vous avez supposé la malachite pure, donc la réponse à b serait 100%.
Mais justement, on cherche à vérifier la pureté, il faut donc se servir du dosage pour connaitre la quantité de Cu réellement contenue.

Pour l'acide sulfurique, votre raisonnement est exact pour vérifier si c'est de l'acide pur, mais ce n'est pas la question : on cherche à déterminer sa pureté.

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Vous avez supposé la malachite pure, donc la réponse à b serait 100%.

En supposant (on est en chimie, pas en minera' donc je suppose que c'est admis d'office ) que la malachite a une composition parfaite (et que c'est la seule phase cuprifere).

T-K

[JMKab]

Bonjour @gts2
Merci pour les éclaircissements
Le vrai problème est que je n'arrive pas à me servir du dosage pour déterminer la quantité réelle de Cu, pourriez m'orienter SVP ?

Pour la deuxième question si vous pourriez également avec quelques orientations pour voir comment je peux procéder pour trouver la pureté , vu que je n'ai aucune donnée dans l'énoncé.

[XK150]

https://www.ilephysique.net/sujet-ca...te-327101.html

[gts2]

Pour la deuxième question, l'acide sulfurique est un acide, il est donc facile de déterminer sa concentration.
Il n'y a pas de données, c'est normal : on vous demande juste le protocole.

[JMKab]

Okey, grand merci @gts2, je comprends maintenant.
Et concernant le pourcentage de Cu que j'ai trouvé (63%), est-ce qu'on peut calculer de la manière dont j'ai procédé ? Ou soit il faut absolument prendre en compte les données sur le dosage.

[gts2]

Comme déjà indiqué, vous calculez ainsi le pourcentage de cuivre dans la malachite pur, donc la réponse à b) serait 100%

S'il y a dosage et demande de pureté, c'est que dans votre échantillon, il y autre chose.

Donc il faut prendre en compte le dosage.

[Kemiste]

Comme indiqué plus haut, la première chose à faire est d'écrire les équations de chaque étape. Tu comprendras mieux ce qu'il se passe et tu comprendras comment remonter à la quantité de cuivre initiale. Sans ça tu ne peux rien faire.