Bonjour,
Je suis perplexe face à une question de QCM d'un ancien examen de mon cours de chimie:
Quelle est l'activité d'une solution de NaOH (0.5M) dont la pression de vapeur vaut 749 torr à 100°C? (760 torr=1 atm)
- 0.986
- 0.5
- Pas assez d'infos pour pouvoir répondre
Un petit coup de main ?
Bonjour,
Je suppose que l'énoncé exact est "Quelle est l'activité du solvant d'une solution de NaOH (0.5M) dont la pression de vapeur vaut 749 torr à 100°C? (760 torr=1 atm)"
Dans ce cas écrire la relation de définition de l'activité dans la solution et le gaz, puis ...
Ah .. ce serait donc l'activité du solvant qu'on cherche (par ex H2O) et la pression de vapeur donnée serait celle totale?
Je n'avais rien compris à la question en fait.
(si tel est le cas, l'énoncé a du être mal écrit car il est bien mot pour mot tel que je l'ai donné)
Dernière modification par ChristopheLeblanc ; 29/12/2022 à 10h45.
Ou bien la pression de vapeur donnée serait celle du NaOH ? (je ne comprends pas qu'on donne une molarité si c'est un gaz ... )
Oui l'énoncé est mal écrit.Envoyé par ChristopheLeblanc
OK. Pouvez-vous cependant m'expliquer quelle correction vous aviez envisagé pour le rendre correct et quelle relation vous auriez alors utilisé? (je ne comprend toujours pas si on parle d'une pression de vapeur totale ou partielle de NaOH)
Dernière modification par ChristopheLeblanc ; 29/12/2022 à 10h54.
La pression de vapeur est totale (la seule susceptible d'être mesuré de façon simple), mais la pression de vapeur de NaOH est négligeable, donc c'est quasi la pression de vapeur de H2O.
Tout est dans le message #2
Remarque : on peut aussi partir du 0,5M en NaOH, cela donne la même chose.
Dans ce cas ce serait a_h2O = pi°_h2O/p° = 746/760 = 0.986 ?
Et alors la concentration de NaOH n'intervient en rien dans le calcul?
C'est bien cela : le calcul repose sur la définition de a et l'égalité des potentiels chimiques à l'équilibre, et part d'une mesure (la pression).
Le calcul avec NaOH repose sur l'expression approchée du potentiel chimique d'une espèce dans un mélange
Merci. Cependant si ma réponse que la concentration en NaOH n'intervient en rien dans le calcul est correcte, je ne suis alors pas sur de comprendre quand vous parlez ensuite malgré tout d'un calcul avec NaOH ? Aussi je n'ai pas compris à quel endroit le potentiel chimique intervient, il ne me semble pas avoir utiliser celà dans mon calcul ? (mais peut-être que vous voulez dire que le fait que je puisse faire le calcul que j'ai fais dérive de ce principe? Pourriez-vous m'en dire un peu plus? Car je ne vois pas directement cette relation)
Dernière modification par ChristopheLeblanc ; 29/12/2022 à 11h23.
On part soit des mesures, ici la pression, qui permet de calculer l'activité dans le gaz, puis on égale les potentiels chimiques ce qui permet de calculer l'activité dans la solution.
Ou alors, on part d'une expression théorique, éventuellement approchée, ici la relation théorique est celle d'un mélange idéal :avec x la fraction molaire, autrement dit dans un mélange idéal activité=fraction molaire (c'est ce que l'on fait pour le calcul de la pression osmotique). La donnée de la concentration en soude doit permettre de trouver la fraction molaire en eau et cela donne a=0,982.
J'ai très bien compris la première partie, merci!
Pour la 2eme méthode cependant je ne trouve pas comment calculer la fraction molaire en eau à partir de la concentration en soude. En effet, il me semble qu'il me manque une donnée (si je prends le cas d'1L par exemple, j'ai 0.5 moles de NaOH mais je ne sais pas combien de mole d'H2O sont dans 1L de solution, il me semble que ce ne sera pas le même nombre de mole que dans de l'eau pure mais du coup comment savoir? Je ne vois pas comment trouver la fraction molaire sans cette info).
En fait, si je dis que c'est bien 1L d'eau donc 1000g , donc 55,6 moles d'H2O (puisque la concentration d'H2O est 18g/mole) pour 0.5 moles de NaOH, la fraction molaire que j'obtiens pour l'eau est 0,99, ça n'a donc pas l'air la bonne voie.
Si c'est bien la bonne voie, il ne faut pas oublier que NaOH se dissocie en Na+ et HO- donc 0,5 mol/L de NaOH conduise à 1 mol/L d'espèces différentes de H2O.
Remarque a_h2O = pi°_h2O/p° = 746/760 = 0.986 donne l'activité de H2O dans le gaz, il faut maintenant montrer que activité dans le solvant est la même, et cela repose sur le fait que 760 mm Hg est non seulement po mais aussi p(x=1,100°C).
Merci beaucoup !
Et du coup c'est une approximation de dire qu'il y a 1000g d'H2O dans 1L de solution (mais acceptable vu le faible changement de volume du à l'ajout de cette petite quantité de NaOH) ?
Dernière modification par ChristopheLeblanc ; 29/12/2022 à 12h54.
C'est bien cela
Ok, parfait.
