4 réponses à ce sujet

[KamelS47]

Bonjour, je suis en 1ère S et j'ai un devoir à faire en chimie pour demain qui est une activité assez longue. J'ai bien essayé mais je bloque totalement et les réponses trouvées me semblent pas forcément très sûres. L'exercice est le suivant, il concerne donc les solutés ioniques et la concentration réelle des ions :

Mise en œuvre => Produits : chlorure de fer (III) hexahydraté, solution aqueuse de nitrate d’argent de concentration en ions Ag+ 0,015 mol.L, solution aqueuse So contenant des ions fers (III) en concentration 0,20 mol.L

1) Proposer un protocole expérimental permettant la préparation d’un volume V = 100 mL d’une solution aqueuse S de concentration en soluté apporté c = 5,0 x 10^-2 mol.L à partir du solide ionique chlorure de fer (III) hexahydraté FeCl3, 6H20 (s), de masse molaire 270 g.mol.

2) Ecrire l’équation de dissolution de ce solide ionique dans l’eau.

3) Sans faire de calcul, pouvez-vous indiquer quelles sont les concentrations réelles des ions fer (III) et chlorure dans cette solution, en fonction de la concentration c ?

4) Comment mettre en évidence les ions chlorure dans l’eau ?

° A l’aide d’une pipette jaugée de 2,0 mL, prélever exactement 2,0 mL de la solution S et les verser dans un bécher.

° A l’aide d’une pipette jaugée de 20 mL, ajouter 20 mL de la solution aqueuse Sag de nitrate d’argent de concentration en ions argent 1,5 x 10^-2 mol.L

5) Quel est le précipité qui se forme ? Ecrire l’équation de cette réaction de précipitation.

° Filtrer la solution sur un papier filtre. Vérifier que le filtrat est bien limpide.

6) Comment savoir si le système final contient encore des ions chlorure Cl- ou des ions argent Ag+ ?

° Effectuer les tests en utilisant mes tubes à essais, le filtrat et les solutions disponibles.

7) Calculer la quantité de matière d’ions argent Ag+ dans les 20 mL ajoutés. Quelles quantités de matière d’ions argent Ag+ et d’ions chlorure Cl- reste-t-il à la fin de la transformation ?

8) Déterminer la quantité de matière d’ions chlorure Cl- présents dans les 2,0 mL prélevés.

9) En déduire la concentration réelle, ou concentration effective, des ions chlorure Cl- dans la solution S de chlorure de fer (III). Comparer la valeur obtenue avec la concentration c.

° Remplir deux burettes graduées, l’une avec de l’eau déminéralisée et l’autre avec la solution S0 fournie contenant des ions fer (III), en concentration 0,20 mol.L.

° Préparer 4 tubes à essais à l’aide des mélanges suivants :

Le mélange numéro 1 ( Volume de solution So en mL : 2,5 mL, Volume d’eau déminéralisée en mL : 7,5 mL et Concentration effective [Fe 3+] en mol.L : 0,050). Pour le mélange numéro 2 les valeurs sont (5,0 mL/5,0 mL/0,10 mol.L), pour le mélange 3 les valeurs sont : 7,5 mL/2,5 mL/0,15 mol.L et enfin le mélange numéro 4 : 10 mL/0mL/0,20 mol.L.

° Homogénéiser les quatre tubes. On a obtenu une gamme de couleurs étalon.

° Remplir un tube à essais avec la solution S sur une même hauteur de solution que la gamme étalon.

10) a. En comparant la couleur de la solution préparée avec la gamme étalon, indiquer un encadrement de la concentration effective en ion fer (III) de la solution S.

b. Comparer la valeur obtenue avec la concentration c.

11) Comment déduire la concentration réelle des ions en solution de l’équation de dissolution d’un soluté ionique?

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Pour le 1, j’ai trouvé le résultat et j’ai rédigé le principe de la dissolution. J’ai calculé la masse à prélever : 1,35 g selon la formule m = c x V x M. L’exo 2, j’en suis pas sûr mais je pensais à FeCl3 -> Fe3+ + 3Cl- comme équation. Et pour le 3 : sans calcul la concentration est de c pour les ions fer III et 3c pour les ions chlorure, même si je pense pas que ce soit la bonne réponse.

4 : Pour les mettre en évidence, on utilise une solution de nitrate d’argent. 5 : Le précipité formé est blanc (chlorure d’argent avec pour équation : Ag+ + Cl- -> AgCl). Enfin pour le 6, j’imagine qu’on peut utiliser le principe de chromatographie afin de savoir si le système final contient encore des ions chlorure et argent.

A partir de ces exercices, je ne comprends plus vraiment. Pour la première partie du 7, j’ai fait c = n/V et n = c x V et j’ai trouvé : 0,0003 n. Et là je bloque vraiment. A partir de la deuxième partie du 7, je ne sais pas comment faire car j’arrive pas à visualiser le problème sachant qu’on a plusieurs ions dans une même solution. Le 10 et 11 semblent être des conclusions de l’activité mais si je n’ai pas les résultats des exos 7 à 9, je ne peux tirer aucun bilan. Je vous demande donc de l’aide pour savoir si mes premiers résultats sont bons puis que l’on m’explique la suite parce que je suis totalement perdu. Merci d’avance et désolé de la longueur de l'activité !

[Barbidoux]

Mise en œuvre => Produits : chlorure de fer (III) hexahydraté, solution aqueuse de nitrate d’argent de concentration en ions Ag+ 0,015 mol.L, solution aqueuse So contenant des ions fers (III) en concentration 0,20 mol.L

1) Proposer un protocole expérimental permettant la préparation d’un volume V = 100 mL d’une solution aqueuse S de concentration en soluté apporté c = 5,0 x 10^-2 mol.L à partir du solide ionique chlorure de fer (III) hexahydraté FeCl3, 6H20 (s), de masse molaire 270 g.mol.
Quantité de matière nécessaire n(FeCl3)=V(FeCl3)*C(FeCl3)=5.0*10^(-4) mol
Masse de (mFeCl3)=n(FeCl3)*M(FeCl3)=5.0*10^(-4) *270=0.135 g
2) Ecrire l’équation de dissolution de ce solide ionique dans l’eau.
FeCl3, 6H20 (s) --> Fe^(3+)(aq)+3*Cl^(-)(aq)+6*H2O
3) Sans faire de calcul, pouvez-vous indiquer quelles sont les concentrations réelles des ions fer (III) et chlorure dans cette solution, en fonction de la concentration c ?
[Fe^(3+)]=C et [Cl^(-)]=3*C
4) Comment mettre en évidence les ions chlorure dans l’eau ?
en ajoutant des ions Ag^(-) dans la solution de FeCl3 (précipite les ions chlorure)
° A l’aide d’une pipette jaugée de 2,0 mL, prélever exactement 2,0 mL de la solution S et les verser dans un bécher.
° A l’aide d’une pipette jaugée de 20 mL, ajouter 20 mL de la solution aqueuse Sag de nitrate d’argent de concentration en ions argent 1,5 x 10^-2 mol.L

5) Quel est le précipité qui se forme ? Ecrire l’équation de cette réaction de précipitation.
Ag^(+)+Cl^(-) --> AgCl(s)
° Filtrer la solution sur un papier filtre. Vérifier que le filtrat est bien limpide.

6) Comment savoir si le système final contient encore des ions chlorure Cl- ou des ions argent Ag+ ?
en rajoutant au filtrat du nitrate d'argent (Ag^(+) + NO3^(-))
° Effectuer les tests en utilisant mes tubes à essais, le filtrat et les solutions disponibles.

7) Calculer la quantité de matière d’ions argent Ag+ dans les 20 mL ajoutés. Quelles quantités de matière d’ions argent Ag+ et d’ions chlorure Cl- reste-t-il à la fin de la transformation ?
a=C(Ag^(+))*V(Ag^(+))=20*10^(-3)*1.5*10^(-2)= 3*10^(-4) mol
Normalement il ne reste plus d'ion chlorure dans le filtrat et tous les ions chlorure on été précipités sous forme de chlorure d'argent.

8) Déterminer la quantité de matière d’ions chlorure Cl- présents dans les 2,0 mL prélevés.
n(Cl^(-)=m(AgCl)/M(AgCl)
9) En déduire la concentration réelle, ou concentration effective, des ions chlorure Cl- dans la solution S de chlorure de fer (III). Comparer la valeur obtenue avec la concentration c.
[Cl^(-)]=n(Cl^(-))/V(Cl^(-))
° Remplir deux burettes graduées, l’une avec de l’eau déminéralisée et l’autre avec la solution S0 fournie contenant des ions fer (III), en concentration 0,20 mol.L.
° Préparer 4 tubes à essais à l’aide des mélanges suivants :

Le mélange numéro 1 ( Volume de solution So en mL : 2,5 mL, Volume d’eau déminéralisée en mL : 7,5 mL et Concentration effective [Fe 3+] en mol.L : 0,050). Pour le mélange numéro 2 les valeurs sont (5,0 mL/5,0 mL/0,10 mol.L), pour le mélange 3 les valeurs sont : 7,5 mL/2,5 mL/0,15 mol.L et enfin le mélange numéro 4 : 10 mL/0mL/0,20 mol.L.

° Homogénéiser les quatre tubes. On a obtenu une gamme de couleurs étalon.
° Remplir un tube à essais avec la solution S sur une même hauteur de solution que la gamme étalon.

10) a. En comparant la couleur de la solution préparée avec la gamme étalon, indiquer un encadrement de la concentration effective en ion fer (III) de la solution S.

b. Comparer la valeur obtenue avec la concentration c.

11) Comment déduire la concentration réelle des ions en solution de l’équation de dissolution d’un soluté ionique?

[KamelS47]

Tout d'abord, merci de ta réponse Barbidoux, c'est très sympa ! Pour les 5 premières questions, j'ai compris merci beaucoup pour ces confirmations et rectifications. Après, pour la 6 j'ai une petite question : Ne peut-on pas utiliser une chromatographie pour voir si la tâche de la solution S et celles du chlorure et du nitrate d'argent migrent à la même hauteur ?

Après, de la 7 à la 9, y a plusieurs choses que je comprends pas très bien. Pour la deuxième partie de la 7 dans un premier temps, je comprends pas bien comment prouver que tout est dissous ainsi que les quantités de matière des ions argent Ag+.

Pour la 8 et la 9, les formules données ne m'avancent pas vraiment, dans le sens où je ne les visualise pas correctement. J'arrive pas à voir ce que représente m(AgCl) ni comment le trouver ... Y a un calcul à faire ou c'est déjà dans l'énoncé et je n'arrive simplement pas à le trouver ? C'est ça que je trouve pas et qui m'empêche de continuer, y aurait moyen de m'éclairer la-dessus (données du 8 et du 9) s'il vous plaît ?

Merci d'avance !

Modifié par KamelS47, 02 janvier 2012 - 21:28.

[Barbidoux]

8) Déterminer la quantité de matière d’ions chlorure Cl- présents dans les 2,0 mL prélevés.
n(Cl^(-))=m(AgCl)/M(AgCl)
Le texte de l'exercice me semble un peu confus .... il manque certaine choses ... dans la question 5 on filtre la solution ce qui permet de récupérer le chlorure d'argent . Si l'on sèche le précipité sur un filtre sans cendres qu'on calcine dans un creuset taré et qu'on le pèse ensuite on peut déterminer sa masse donc n(Cl^(-)) et donc (question suivante) C(FeCl3)

9) En déduire la concentration réelle, ou concentration effective, des ions chlorure Cl- dans la solution S de chlorure de fer (III). Comparer la valeur obtenue avec la concentration c.
[Cl^(-)]=n(Cl^(-))/V(Cl^(-)) où V(Cl^(-)) =2 mL
° Remplir deux burettes graduées, l’une avec de l’eau déminéralisée et l’autre avec la solution S0 fournie contenant des ions fer (III), en concentration 0,20 mol.L.
° Préparer 4 tubes à essais à l’aide des mélanges suivants :

Le mélange numéro 1 ( Volume de solution So en mL : 2,5 mL, Volume d’eau déminéralisée en mL : 7,5 mL et Concentration effective [Fe 3+] en mol.L : 0,050). Pour le mélange numéro 2 les valeurs sont (5,0 mL/5,0 mL/0,10 mol.L), pour le mélange 3 les valeurs sont : 7,5 mL/2,5 mL/0,15 mol.L et enfin le mélange numéro 4 : 10 mL/0mL/0,20 mol.L.
Si la solution aqueuse So contient des ions fers (III) à la  concentration 0,20 mol.L
mélange 1 facteur de dilution de S0=4 donc [Fe^(3+)]= 0.2/4=0.05 mol/L
mélange 1 facteur de dilution de S0=10/5=2 donc [Fe^(3+)]= 0.2/4=0.10 mol/L
mélange 1 facteur de dilution de S0=10/7.5=4/3 donc [Fe^(3+)]= 0.2/(4/3)=0.15 mol/L
mélange 1 facteur de dilution de S0=1 donc [Fe^(3+)]= 0.2  mol/L

° Homogénéiser les quatre tubes. On a obtenu une gamme de couleurs étalon.
° Remplir un tube à essais avec la solution S sur une même hauteur de solution que la gamme étalon.

10) a. En comparant la couleur de la solution préparée avec la gamme étalon, indiquer un encadrement de la concentration effective en ion fer (III) de la solution S.
On  compare les couleur ce qui permet d'encadrer la valeur de la concentration de la solution S
b. Comparer la valeur obtenue avec la concentration c.

11) Comment déduire la concentration réelle des ions en solution de l’équation de dissolution d’un soluté ionique?
en utilisant les coefficient stoechiométrique lorsque la dissolution du composé est totale

[KamelS47]

Merci Barbidoux pour ces réponses. Certains résultats me semblaient un peu difficiles à trouver moi aussi. Il y a vraiment des petites choses que j'ai toujours pas assimilées mais ton aide m'a été précieuse et je t'en remercie