HCl et NaHCO3

[Psky]

Bonjour,

J’ai une solution de 100L de HCl à 1% v/v.

Combien faut-il de NaHCO3 pour neutraliser cette solution?

J’ai lu qu’il faut autant de moles de NaHCO3 que de HCl (stochiométrie 1:1)

Dans 1 L (solution à 1%) il y a environ 11.89 g de HCl
conc = 11.89 g/L
M(HCl) = 36.5 g/mol
molarité = 11.89/36.5 = 0.326 moles dans 1L

Dans 100 L d’une solution à 1% il y a donc 32.6 moles de HCl.

Il nous faut donc ajouter 32.6 moles de NaHCO3.
M(NaHCO3)= 84 g/mol
Il faut donc 32.6*84 g = 2738 g soit 2.7 kg de NaHCO3.

Cependant cette quantité me parait excessive. Trouvez-vous la même masse ?

Merci d’avance,
-----

[gts2]

Bonjour,

En suivant vos calculs je trouve bien 2,7 kg et l'ordre de grandeur est raisonnable (1% de 100 kg = 1kg suivi de x le rapport des masses molaires), mais d'où tirez-vous les 11,89 g/L ?
A vrai dire j'ai du mal avec votre 1% v/v (si je fais en w/w, cela donne de l'ordre de 10,5 g/L et 0,29 mol/L)

[Psky]

Bonjour et merci,
Les ordres de grandeur semblent alors correctes (les arrondis peuvent expliquer les différences)
C’est effectivement 1% w/w, non pas v/v, merci d’avoir pointé cela.
La solution stock est de 37% w/w, sa densité est de 1190 g/L
Donc dans 1L il y a: 0.37*1190 = 440 g de HCl
Donc dans 1L à 1% il y a: 440/37=11.9 g de HCl
100L à 1% contient 1190 g de HCl

Est-ce que ça semble plus juste? Il faudrait peut-être que je reprenne les arrondis,
Je vous remercie,
Bien à vous

[gts2]

Je crois avoir compris le 1% v/v c'est 1% de HCl 38% w/w avec 99% d'eau : c'est bien cela ?

EDIT : croisement le 1% v/v est bien v/v mais un peu "spécial"

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Il n'y a pas l'air d'avoir d'erreurs d'arrondi ; pour les éviter calcul littéral et à la fin faire le calcul numérique en une seule fois, sans report.

[Psky]

Non le 1% v/v est une erreur. J'aurais dû écrire 1% w/w, désolé pour la confusion.
1/37 de HCl 37% w/w donc 1/37=2.7% v/v de la solution stock
Ce qui donne une solution en w/w à 37%/37 = 1% w/w
(c'est-à-dire, pour 1L: 27 ml de stock 37% w/w dans 973 mL d'eau pure)
Cela semble-t-il correct?

[gts2]

Si c'est bien du 1% w/w tout se fait de tête : la concentration est suffisamment faible pour avoir approximativement une masse volumique de 1 kg/L et 1% de 1 kg fait 10 g soit 10 g/L.
Dit autrement 100 L -> 100 kg et 1% de 100 kg=1 kg de HCl

[Psky]

Oui je vois, mais ça fait 190 g en moins que ce que j'ai calculé plus haut "100L à 1% contient 1190 g de HCl".
Si je dilue 2.7L de HCl 37% w/w dans 97.3L d'eau pure, j'ai bien une solution de 100L à 1% w/w (ce qui équivaut à 2.7% v/v de la solution stock).
Et dans ces 2.7L il y a 1190g x 2.7 x0.37 = 1189 g de HCl
Du coup je ne vois pas ce qui cloche.

100L de ma solution seraient: 97.3 kg + 2.7*1.19 kg = 100.51 kg
et 1% de ça, c'est 1.0 kg, et donc je ne retombe pas sur la même estimation...
(densité de la solution HCl 37% = 1.19 kg/L)

[gts2]

"1/37 de HCl 37% w/w donc 1/37=2.7% v/v de la solution stock"

Le point de départ est correct : pour faire une solution à 1% à partir d'une à 37% il faut diluer 37 fois ... mais en masse puisque les % sont massiques
Il faut donc bien prendre 1/37 kg=0,027 kg (pour 1 kg) soit avec une masse volumique de 1,18kg/L : 0,027/1,18=2,3% v/v

[Psky]

Je suis confus.
Ma solution stock est HCl 37% w/w. Disons que sa masse volumique est de 1.18 kg/L.
Si je fais une dilution à 1/37, soit 2.7% v/v, ma concentration finale en w/w est :
pour 1L: 27 mL HCl 37% dans 973 mL d’eau pure
pour 100L: 2.7 L dans 97.3 L → HCl 1% w/w → cette concentration est-elle correcte ?
En volume, j’ai bien 2.7% v/v de ma solution stock.

Ou bien dites-vous que j’ai préparé une solution HCl à 1.18% w/w au lieu de 1% w/w?
Auquel cas il aurait fallu que je prépare:

(1/37)/1.18= 2.3% v/v
2.3% *1L = 23 mL
Donc 23 mL HCL 37% dans 977 mL d’eau
pour 100L: 2.3L HCL 37% w/w dans 97.7 L d’eau
Ce qui me donne une solution HCl à 1% w/w--> est-ce cela?

[gts2]

Si je fais une dilution à 1/37, soit 2.7% v/v

L'erreur est là : le 37% est 37% w/w donc votre dilution de 1/37=2,7% est aussi une dilution w/w pas v/v.

En volume, j’ai bien 2.7% v/v de ma solution stock.

Oui mais ce n'est pas ce que vous voulez et vous avez en effet préparé une solution à 1,18 % w/w

La fin me parait correcte.

[Psky]

Merci!
Alors je résume:

J’ai ajouté 2.7 L de HCl 37% w/w dans 97.3 L d’eau pure.
Le HCl 37% w/w a une densité de 1.18 kg/L.
Ma solution a donc été diluée 1/37 en volume, soit à 2.7% v/v.
Ce qui correspond à une concentration w/w de 1.18% de HCl. → est bien cela?

Dans 2.7 L de la solution stock il y a: 2.7*1180 g *0.37 = 1178.82 g de HCl
M(HCl)=36.5 g/mole
Ma solution a donc 1178.82 g / 36.5 = 32.3 moles de HCl.
Pour neutraliser le HCl il faut autant de moles de NaHCO3.
M(NaHCO3)= 84 g/mole
Il faut donc ajouter 32.3*84g = 2.7 kg de NaHCO3.

J’espère enfin que tout cela soit correct. Si vous pouviez me confirmer une dernière fois.
Je vous remercie pour votre aide.

[gts2]

Votre calcul est parfaitement correct, mais comme vous le dites vous-même, votre solution a une "concentration w/w de 1,18% de HCl" alors que le texte dit "solution de 100L de HCl à 1% w/w."

[Psky]

Je vous remercie !