1ère S (Chimie)

AP
EXERCICES SUR LES QUANTITÉS DE MATIÈRE

Données : M(C) = 12 g / mol ; M(O) = 16 g / mol ; M(H) = 1,0 g / mol.


I Quantité de matière d'un corps pur solide ou liquide


Exercice 1 :
Calculer la quantité de matière correspondant à 0,920 g d'éthanol dont la
formule est C2H6O.

Exercice 2 : compléter le tableau suivant concernant des solides
|Espèce chimique |Nom |Glace |Vitamine C |Acide stéarique |
| | | |(acide |(constituant des |
| | | |ascorbique) |bougies) |
| |Formule brute |H2O |C6H8O6 |C18H36O2 |
|Masse molaire moléculaire (g.mol | | | |
|-1) | | | |
|Masse volumique (g.mL-1) |0,917 | |0,941 |
|Densité | |1,65 | |
|Masse | |500 mg | |
|Quantité de matière (mol) |1,35 | | |
|Volume (mL) | | |120 |

Exercice 3 : compléter le tableau suivant concernant des liquides
|Espèce |Nom |Ethanol |Octane |Styrène |
|chimique | |ou alcool |(constituant de |(conduit au |
| | |éthylique |l'essence) |polystyrène) |
| |Formule brute|C2H6O |C8H18 |C8H8 |
|Masse molaire moléculaire | | | |
|(g.mol -1) | | | |
|Masse volumique à (g.cm-3) |0,789 | |0,906 |
|Densité | |0,703 | |
|Masse | | |28 g |
|Quantité de matière (mol) | |3,2 | |
|Volume (mL) |43,2 | | |

Exercice 4 :
L'hexane est un liquide, à pression et température ordinaires, de formule
C6H14 et dont la masse volumique est ( = 0,66 g.mL-1. Quel volume d'hexane
faut-il prélever pour obtenir 0,10 mol de ce liquide ?







II Quantité de matière d'un soluté


Exercice 1 : solution de diiode
On dispose d'une solution où la concentration du diiode est égale à 0,10
mol.L-1. Quel volume de cette solution faut-il prélever pour disposer de
0,0020 mol de diiode ?

Exercice 2 : aspirine 500
La notice d'une boîte d'aspirine 500 vitaminée indique qu'un comprimé
contient 500 mg d'aspirine (acide acétylsalicylique C9H8O4) et 200 mg de
vitamine C (acide ascorbique C6H8O6 ).
1. Déterminer les masses molaires de l'aspirine et de la vitamine C.
2. déterminer les quantités de matière d'aspirine et d'acide ascorbique
présentes dans 150 mL de solution obtenue par dissolution d'un comprimé
dans un verre d'eau.
3. Déterminer les concentrations molaires en aspirine et en vitamine C dans
la solution envisagée précédemment.

Exercice 3 : À consommer avec modération
Le degré alcoolique d'un vin est donné par la valeur du volume exprimé en
mL, d'éthanol pur C 2 H 8 O présent dans 100 mL de ce vin.
Une bouteille de vin blanc à 12 ° a une contenance de 75 cL.
1. Quelle quantité d'éthanol contient ce vin ?
2. Quelle est la concentration en éthanol de ce vin ?
Données : densité de l'éthanol pur : d (ol) = 0,79
Masse volumique de l'eau : m (eau) = 1,0 g / mL

Exercice 4 : Le vinaigre peut être considérée comme une solution aqueuse
d'acide éthanoïque.
L'étiquette d'un vinaigre indique : 6,0°. Cela signifie que le pourcentage
en masse d'acide éthanoïque C2H4O2 est égal à 6 %. On mesure la masse
volumique de ce vinaigre : (vinaigre = 1,1 g/mL
Calculer, en g/L, la concentration massique d'acide éthanoïque dans ce
vinaigre. On justifiera soigneusement.

Exercice 5 : On dispose d'une solution commerciale d'acide chlorhydrique de
densité dsolution = 1,119 et de pourcentage massique PHCl = 33 %. Quelle
est sa concentration molaire cHCl ?


Exercice 6 : ammoniac

L'étiquette d'un flacon contenant une solution d'ammoniac NH3 porte les
indications suivantes :
Densité : 0,950 ; pourcentage massique en ammoniac : 28 %
1. Déterminer la concentration molaire de cette solution.
Masse volumique de l'eau : ? » 1,00 g / cm3
2. Faire la liste du matériel et décrire le mode opératoire permettant la
préparation, à partir de la solution précédente de 1 L de solution 100 fois
moins concentrée.


Exercice 7 : Le vin contient de l'éthanol (alcool) dissous dans de l'eau.
L'étiquette d'un vin indique 10 % d'alcool. Cela signifie qu'un volume de
100 mL de vin contient 10 mL d'éthanol C2H6O.
La masse volumique de l'éthanol est : (éthanol = 789 g/L, celle du vin est
: (vin= 996 g/L
Calculer la concentration massique de l'éthanol dans ce vin. Justifier
soigneusement.

CORRECTION DES EXERCICES SUR LE CHAPITRE 1
COMMENT DÉTERMINER UNE QUANTITÉ DE MATIÈRE ?


I masse et volume Correction


Exercice 1 : MC2H6O = 2 MC + 6 MH + MO = 2 ( 12,0 + 6 ( 1,0 + 16,0 = 46
g/mol
nC2H6O = mC2HO / MC2H6O = 0,920 / 46 = 2,00.10-2 mol

Exercice 2 : Solides
[pic] [pic] [pic] [pic]
|Espèce chimique |Nom |Glace |Vitamine C |Acide stéarique |
| | | |(acide |(constituant des |
| | | |ascorbique) |bougies) |
| |Formule brute |H2O |C6H8O6 |C18H36O2 |
|Masse molaire moléculaire M |18,0 |176,0 |284,0 |
|(g.mol -1) | | | |
|Masse volumique (g.mL-1) |0,917 |1,65 |0,941 |
|Densité d |0,917 |1,65 |0,941 |
|Masse m |24,3 g |500 mg |113 g |
|Quantité de matière n (mol) |1,35 |2,84 . 10-3 |0,398 |
|Volume V (mL) |26,5 |0,303 |120 |

Exercice 3 : Liquides (conditions normales de température et de pression)
|Espèce |Nom |Ethanol |Octane |Styrène |
|chimique | |ou alcool |(constituant de |(conduit au |
| | |éthylique |l'essence) |polystyrène qui |
| | | | |est une matière |
| | | | |plastique) |
| |Formule brute |C2H6O |C8H18 |C8H8 |
|Masse molaire moléculaire (g.mol|46,0 |114,0 |104,0 |
|-1) | | | |
|Masse volumique à (g.cm-3) |0,789 |0,703 |0,906 |
|Densité |0,789 |0,703 |0,906 |
|Masse |34,1 g |3,6.102 g |28 g |
|Quantité de matière (mol) |0,741 |3,2 |0,27 |
|Volume (mL) |43,2 |5,2 . 102 |31 |

Ex 4 : VC6H14 = mC6H14 / (C6H14 d'où : VC6H14 = nC6H14 MC6H14 / (C6H14 =
0,10 ( 86 / 0,66 = 13 mL



II Quantité de matière d'un soluté Correction


Exercice 1 : Vsolution = ndiiode / c = 0,0020 / 0,10 = 0,020 mol

Exercice 2 : aspirine 500
a)- Masse molaire de l'aspirine :
- M asp = M (C9H8O4) = 9 M (C) + 8 M (H) + 4 M (O)
- M asp = 9 x 12,0 + 8 x 1,01 + 4 x 16,0 ? 180 g / mol
- masse molaire de l'acide ascorbique :
- M asb = M (C6H8O6) = 9 M (C) + 8 M (H) + 6 M (O)
- M asb = 9 x 12,0 + 8 x 1,01 + 6 x 16,0 ? 176 g / mol
b)- Quantité de matière d'aspirine présente : nasp = masp/Masp = 0,500
/ 180 = 2,78.10-3 mol
- Quantité de matière d'acide ascorbique : nac = mac/Mac =
0,200/176 = 1,14.0-3 mol
c)- Concentration molaire de l'aspirine : c = nasp/Vsolution = 2,79.10-
3 / 0,150 = 1,85.10-2 mol/L
- Concentration de l'acide ascorbique : c = nac/Vsolution =
1,14.10-3 / 0,150 = 7,58.10-1 mol/L

Exercice 3 : À consommer avec modération
1. On note Vb le volume de la bouteille : Vb = 75 cL = 750 mL
Volume d'éthanol pur Vol présent dans 75 cL de ce vin : 12 ( 750 / 100 = 90
mL
Quantité d'éthanol : nol = dol ?eau Vol / Mol = 0,79 ( 1,0 ( 90 / 48
= 1,5 mol

2. Concentration en éthanol de cette solution.
- Par définition : c = nol / Vb = 1,5 / 0,75 = 2,0 mol/L

Exercice 4 : concentration massique de l'acide éthanoïque dans ce vinaigre
:
[pic] d'où : [pic] A.N. : [pic]

Exercice 5 : cHCl = nHCl / Vsolution ; nHCl = mHCl / MHCl ;
mHCl = PHCl msolution ;
msolution = (solution Vsolution ; (solution = dsolution (eau
A.N. : (solution= 1 119 g/L ; pour Vsolution= 1 L on a msolution=
1 119 g ;
mHCl= 0,33*1 119 = 369 g ; nHCl= 369/36,5 = 10 mol d'où :
cHCl = 10 mol/L

Exercice 6 : a)- Concentration molaire de cette solution.
- Pourcentage massique : 28,0 %. Cela signifie que 100 g de
solution renferme 28,0 g d'ammoniac pur.
- Masse molaire de l'ammoniac : MNH3 = 17,0 g / mol
- Masse de 1,00 litre de solution commerci