Dilution acide phosphorique 90% pour avoir 40%

[maevo]

Bonjour , tout est dans le titre , quel volume d'eau dois je ajouter à un volume 10ml acide orthophosphorique a 90% pour avoir de l'acide à 40%
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[choom]

Hello.
Je n’y connais rien en chimie. Mais en math de niveau collège il me reste des miettes…

Le liquide de départ d’une quantité de 10ml d’acide à 90% contient par définition 90% d’acide pur soit 9ml.
Dans le liquide d’arrivée, de quantité [ 10ml plus Q ml d’eau ajoutés ], les 9ml d’acide doivent représenter une part de 40%.

Autrement écrit la proportion 9/(10+Q) = 40% ou si vous préférez =4/10.
En mettant au même dénominateur puis en multipliant les deux parties de l’égalité par leur dénominateur commun
on a 9 x 10 = 4 x ( 10 + Q ).

Ce qui nous mène en 3 étapes simples à Q = 12,5 ml.
Vérification : 9 / 22,5 = 0,4

Bonne fin de journée.
Choom.

[moco]

D'après les tables du Handbook, l'acide phosphorique 90% a une masse volumique de 1.746 g/L. Donc 10 mL de cet acide pèse 17.46 g et contient 0.9 · 17.46 g = 15.714 g H3PO4. Pour avoir un acide à 40%, il faut que la masse finale soit de 15.714 g/0.4 = 39.28 g acide dilué. Or l'acide à 40% a une masse volumique de 1.254 g/mL. Donc ces 39.28 g d'acide dilué occupent un volume de 39.28 g / 1.254 g/mL = 31.33 mL. Pour passer de 10 mL d'acide à 90% à de l'acide à 40%, il faut ajouter 39.28 g - 15.714 g = 23.566 g eau ou 23.6 mL eau.
C'est bizarre, car on part de 10 mL acide concentré, on ajoute 23.6 mL eau. On devrait obtenir 10 + 23.6 = 33.6 mL si les volumes étaient additifs. Mais les volumes ne sont pas additifs, car on obtient non pas 33.6 mL, mais 31.3 mL d'acide dilué à 40%.

[moco]

Le calcul de Choom est faux, quand il dit que 10 mL d'acide à 90% contient 9 mL d'acide pur. Non. Le pourcentage indiqué est calculé en pourcentage masse, et pas en pourcentage volume. Je viens de montrer que 10 mL d'acide 90% contient 15.714 g de H3PO4 pur,

[A voir en vidéo sur Futura]

[choom]

Merci de la correction Moco.
Ignare en chimie comme je l’ai dit, j’ai perdu de vue que le pourcentage de dilution était exprimé en masse et non en volume.

Choom