Chap 10 Feuille I 1. Donner la formule chimique(ou formule ...

Chap 10 Feuille I 1. Donner la formule chimique(ou formule statistique) des solides ioniques
constitués des ions suivants :
a. Al 3+ et Cl -
b. Ca2+ et PO43-
c. K+ et NO3-
2. Donner alors le nom de ces solides
Ex 1 Dissolution du chlorure de baryum
On prépare une solution de concentration C = 2,5×10-2 mol·L-1 à partir du
chlorure de baryum solide de formule BaCl2 (s).
1 Ecrire l'équation de dissolution de chlorure de baryum et donner les
formules des ions chlorure et des ions baryum.
Attention, une solution est neutre.
2 En déduire la relation entre la concentration C d'une solution et les
concentrations des ions en solution.
3 Calculer les concentrations en ion chlorure et en ion baryum dans la
solution. Ex 2 Dissolution du phosphate de fer(II)
On dispose d'une solution de phosphate de fer(II) de concentration en
soluté apporté C = 5,0×10-2 mol·L-1.
1 Ecrire l'équation de dissolution du phosphate de fer.
Attention, une solution doit être neutre.
2 En déduire la relation entre la concentration C d'une solution et les
concentrations des ions en solution.
3 Calculer les concentrations en ion Fe2+ et PO43- dans la solution. Ex3 Solution de sulfate de sodium.
1 Ecrire l'équation traduisant la dissolution dans l'eau du sulfate de
sodium Na2SO4(s).
2 Quelle masse m de sulfate de sodium faut-il dissoudre dans V=200 mL d'eau
pour obtenir une solution de concentration en soluté apporté c=0,15 mol·L-
1 ?
3 Quelles sont dans la solution, les concentrations des ions Na+(aq) et
S[pic](aq) ? Ex 4 Solution de sulfate de zinc.
On souhaite préparer un volume V1=100,0mL de solution S1 de sulfate de zinc
de concentration molaire c1=1,50×10-1 mol/L en soluté apporté ZnSO4,7H2O. 1. a. Quelle est la masse de soluté nécessaire à cette préparation ?
b. Décrire précisément la préparation de cette solution.
2. a. Ecrire l'équation de dissolution de ce soluté dans l'eau
b. Quelles sont les concentrations molaires effectives des ions
présents en solution?
3. a. Quelle doit être la concentration molaire c2 de soluté apporté
H2SO4(l) dans une solution S2 d'acide
sulfurique dans laquelle la concentration en ions sulfate a la même
valeur que dans la solution S1?
b. Quelle est la concentration en ions oxonium H3O+(aq) dans la
solution S2?
Ex 5 Solution de sulfate de cuivre.
Le sulfate de cuivre hydraté est un solide bleu de formule chimique CuSO4,
xH2O
On prépare V'= 100 mL d'une solution aqueuse de sulfate de cuivre à partir
de 10 g de ce solide bleu. Une mesure permet de déterminer la concentration
molaire d'ions cuivre de la solution obtenue :
[Cu2+(aq)] = 4,0.10-1 mol/L
1. Ecrire l'équation de dissolution de ce soluté dans l'eau
2. Déterminer la quantité de matière de soluté.
3. En déduire la valeur de x sachant que x est un nombre entier.
Chap 10 Feuille II
Ex 6 Solution de nitrate de fer II ;mélange ; réaction de précipitation.
I) On dispose d'une solution S1 de nitrate de fer II de concentration C1 =
2,0 .10 - 2 mol.L-1 en soluté et d'une solution S2 de sulfate de fer II de
concentration C2 = 3,0 .10 - 2 mol.L-1.
On réalise une solution S0 en mélangeant V1= 100 mL de la solution S1 de
nitrate de fer II et V2= 50 mL de la solution S2 de sulfate de fer II.
Aucune réaction n'a lieu
1. Déterminer les quantités de matières initiales des deux ions présents
dans chaque prélèvement V1 et V2.
2. Faire l'inventaire des ions présents dans la solution S0. Déterminer
alors la concentration de chaque ion dans S0
II) On introduit dans la solution S0 un volume VS = 70 mL de solution
d'hydroxyde de sodium de concentration en soluté Cs = 1,0.10-1mol.L-1. Un
précipité vert d'hydroxyde de fer II, de formule Fe(OH)2, se forme.
1. Ecrire l'équation de précipitation.
2. Dresser un tableau d'avancement.
3. Déterminer les quantités de matière des réactifs présents initialement.
4. Quel est le réactif limitant ?
5. Evaluer la quantité puis la masse de précipité d'hydroxyde de fer II
formé.
6. Déterminer la concentration des ions sodium [Na + (aq)] dans la solution
obtenue.
7. Faire la liste des espèces chimiques présentes dans le becher à l'issue
de la transformation. Ex 7 Précipitation de l'hydroxyde d'aluminium
Au cours d'une séance de TP, on souhaite étudier la précipitation de
l'hydroxyde d'aluminium.
Pour cela, il est nécessaire de préparer des solutions de sulfate
d'aluminium et d'hydroxyde de sodium.
1. Préparation de la solution de sulfate d'aluminium (S1) :
a- Ecrire la formule du sulfate d'aluminium, solide ionique.
b- Ecrire l'équation de dissolution de ce solide ionique dans l'eau.
c- Décrire les différentes étapes de la dissolution d'un cristal
ionique dans l'eau.
On souhaite disposer d'une solution S1 de sulfate d'aluminium de volume V1
= 250,0 mL et de concentration molaire en soluté c1 = 5,0.10-2 mol.L-1.
d- Décrire le protocole pour préparer cette solution.
e- Quelles sont les concentrations molaires des ions présents en
solution ?
2. Préparation de la solution d'hydroxyde de sodium (S2) :
On souhaite préparer V2 = 500,0 mL d'une solution S2 d'hydroxyde de sodium
de concentration c2 = 1,0.10-1 mol.L-1 par dilution à partir d'une solution
mère de concentration c' = 1,0 mol.L-1.
a- Quel volume V' de solution mère doit-on prélever pour préparer cette
solution ?
b- Quel matériel doit-on utiliser pour préparer cette solution ?
3. Etude de la réaction de précipitation :
On introduit dans un bécher un volume V1' = 30,0 mL de solution S1 et un
volume V2' = 10,0 mL de solution S2.
On observe l'apparition d'un précipité blanc d'hydroxyde d'aluminium.
a- Ecrire l'équation de la réaction de précipitation.
b- A l'aide d'un tableau d'avancement, déterminer l'avancement maximal,
le réactif limitant, les quantités de matières des réactifs et des produits
à l'état final.
c- En déduire les concentrations molaires des ions présents en solution
puis vérifier l'électroneutralité de la solution.
d- On filtre le mélange obtenu ; quelle masse de précipité recueille-t-
on ?
Ex 8 Un sel hexahydraté:
On dispose de chlorure de calcium solide hexahydraté, de formule CaCl2, 6
H2O (s).
a) 1)Calculer la masse de ce solide à dissoudre dans l'eau pour obtenir un
volume V = 500 mL d'une solution ionique de chlorure de calcium de
concentration molaire en chlorure de calcium apporté c= 0,10 mol. L-1.
2) En déduire la concentration effective des ions.
b) Dans les établissements hospitaliers, les solutions aqueuses de chlorure
de calcium sont utilisées en perfusion. On dissout une masse m = 3.28 g de
chlorure de calcium hexahydraté CaCl2, 6 H2O (s), dans de l'eau distillée.
Le volume V de la solution S obtenue est égal à 250 mL.
1) Calculer la concentration molaire c de la solution S obtenue.
2) Ecrire l'équation de dissolution du soluté CaCl2, 6 H2O (s) dans l'eau.
3) Calculer la concentration molaire des deux ions présents dans la
solution S.
4) On prélève un volume V' = 20.0 mL de cette solution S, que l'on dilue
pour obtenir un volume
V1 = 500 mL.
Calculer les concentrations molaires des ions présents dans la nouvelle
solution S1. Solutions de chlorure de calcium
On dissout : m = 1,665 g de chlorure de calcium, CaCl2, dans de l'eau
distillée. Le volume de solution S obtenu estégal à : V = 250 mL.
1. Écrire l'équation de dissolution.
2. Calculer la concentration massique Cm de soluté apporté de la solution
S.
3. Calculer la concentration molaire volumique C de soluté apporté de la
solution S.
4. Calculer les concentrations molaires volumiques des ions présents dans
S.
5. On prélève : V' = 20,0 mL de la solution S, que l'on dilue pour
obtenir un volume V1 = 500 mL de solution. Calculer les concentrations
molaires volumiques des ions présents dans la nouvelle solution S1.
6. Comment obtenir V2 = 100 mL d'une solution S2 de chlorure de calcium
de concentration molaire de soluté apporté : C2 = 5,99.10-3 mol.L-1, à
partir de la solution S ? Exercice n°1 : Dissolution de sulfate d'aluminium :
O veut préparer une solution contenant 0,10 mol/L en ions Al3+(aq) à l'aide
d'une fiole jaugée de 100mL.
Pour cela on pèse une masse m de sulfate d'Aluminium anhydre (Al2(SO4)3)
que l'on introduit dans
la fiole jaugée et que l'on complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait
de jauge.
1) Exprimer la concentration molaire c du soluté (sulfate d'aluminium) en
fonction de m, V et M(Al2(SO4)3).
2) Ecrire l'équation de dissolution du soluté dans l'eau.
3) Pourquoi chaque ion s'entoure t-il de molécule d'eau ? Comment appelle t-
on ce phénomène ?
Prenez l'exemple de l'ion Al3+(aq) et dessinez les molécules d'eau autour
de cet ion.
4) Calculer la masse m de soluté à peser. Exercice n°2 : Solution de chlorure de cobalt (II)
On introduit une fiole jaugée de 250,0 mL, une masse m = 1,19 g de chlorure
de cobalt (II) hexahydraté CoCl2, 6H2O et on remplit la fiole avec de l'eau
distillée jusqu'au trait de jauge.
1) Calculer la concentration molaire de la solution S obtenue.
2) Ecrire l'équation de la dissolution du chlorure de cobalt (II)
hexahydraté.
En déduire les concentrations molaires des ions présents dans la solution.
3) Quel volume de solution S faut-il prélever pour obtenir une solution S'
de volume 100,0 mL et de concentration en chlorure de cobalt (II) c' =
4,00.10-3 mol.L-1.
Comment doit-on procéder (matériel utilisé, manipulation) ?