denfjx Posté(e) le 17 août 2008 Signaler Posté(e) le 17 août 2008 Est ce que certains d'entre vous auraient des exercices sur les dilutions avec des réponses détaillées et explicatives. Merci,
E-Bahut Barbidoux Posté(e) le 17 août 2008 E-Bahut Signaler Posté(e) le 17 août 2008 Exo 1 On mélange un volume v1 = 50 mL de solution de sulfate de sodium (Na2SO4) de concentration c1= 0.40 mol/L avec un volume v2= 80 mL de solution de chlorure de sodium de concentration c2= 0.30 mol/L. Quelles sont les concentrations des ions sulfate , chlorure et sodium du mélange ------------------ Corrigé ------------------ Pour les problèmes de dilutions il est souvent pratique et élégant d'utiliser le facteur de dilution. Ce facteur f est le rapport entre le volume final Vf d'une solution après dilution et son volume initial Vi. C'est aussi le rapport de la concentration initiale Ci de la solution avant dilution et de sa concentration finale Cf après dilution. f=Vf/Vi=Ci/Cf ----------------- Résolvons le problème posé avec cette notion : Dans ce cas la dilution n’étant pas faite avec de l’eau pure mais avec une autre solution on utilise deux facteurs de dilution. Le volume final de solution obtenue après mélange vaut 130 ml Le facteur de dilution de la première solution vaut f1=130/50 Le facteur de dilution de la seconde solution vaut f2=130/80 Ce qui veut dire que les concentrations des ions de la première solution vont être divisées par 130/50 dans le mélange final alors que celles des ions de la seconde solution l’être par 130/80 dans le mélange final. La première solution est une solution de concentration c1 de sulfate de sodium entièrement dissocié selon : Na2SO4---->2*Na^(+) +SO4^(2-) La seconde est une solution de concentration c2 de chlorure de sodium entièrement dissocié selon : NaCl---->Na^(+) +Cl^(-) Les ions SO4^(2-) proviennent uniquement de la première solution et la concentration des ions SO4^(2-) dans le mélange final vaudra : [sO4^(2-)]= c1/f1=0,1538 mol/L de même la concentration de l’ion Cl^(-) dans le mélange final vaudra : [Cl^(-)]= c2/f2=0,1846 mol/L Les deux solution contenant l’ion Na^(+) la concentration de l’ion Na^(+) dans le mélange final vaudra : [Na^(+)]=2*c1/f1+c2/f2=0,493 mol/L le facteur 2 provient du fait que, dans la première solution, la molécule Na2SO4 fournit 2 Na^(+). Les calculs sont à vérifier !! ------------------------------------------------------------------ Exo 2 On dispose d'une solution aqueuse de permanganate de potassium de concentration molaire C = 10 mol/L. On veut obtenir une solution de permanganate de potassium de concentration C' = 0.010 mol/L. On dispose du matériel suivant: * fioles jaugées : 50mL; 100mL; 250mL; 500mL; 1000mL. * pipettes jaugées: 1mL; 5mL; 10mL; 25mL. * éprouvettes graduées: 10mL; 25mL; 50mL; 100mL. * Béchers : 50mL; 100mL; 250mL; 500mL. * Pipettes graduées : 5mL; 10mL; 20mL. Quelle est la verrerie qui va être utilisée ? Justifier vos réponses. -------------------- Corrigé -------------------- On dispose d'une solution aqueuse de permanganate de potassium de concentration molaire C = 10 mol/L. On veut obtenir une solution de permanganate de potassium de concentration C' = 0.010 mol/L. Donc facteur de dilution de 10/0,01=1000 Si tu veux opérer en une seule fois il te faut choisir : * fioles jaugée : 1000mL. * pipettes jaugée : 1mL et procéder comme suit : Prélever 1 mL de solution de permanganate de potassium de concentration molaire C = 10 mol/L avec la pipettes jaugée propre (rincée avec de l’eau déionisée puis avec la solution de permanganate de potassium de concentration molaire C = 10 mol/L.) L’introduire dans la fiole jaugé de 1000 mL propre (rincée avec de l’eau déionisée). Compléter avec de l’eau déionisée jusqu’au trait de jauge et homogénéiser la solution. Tu peux aussi procéder en deux fois : Dilution de 100 puis de 10 1 mL de solution C dans une fiole de 100 (ou 5 dans une fiole de 500) On complète avec de l’eau déionisée jusqu’au trait de jauge et homogénéiser la solution. Puis dilution de 10 de cette solution (10 ml dans une fiole de 100 ou 50 dans une fiole de 500). On complète avec de l’eau déionisée jusqu’au trait de jauge et homogénéiser la solution. ------------------------------------------------------------------ Exo 3 Dans un bécher, on mélange : - V1=45mL d'une solution S1 de chlorure de cuivre (Cu^(2+) +2*Cl^(-)) de concentration c1= 1,2 * 10^-3 mol.L-1 en soluté apporté -V2=70 mL d'une solution S2 de chlorure de potassium (K^(+)+Cl^(-)) de concentration c2= 2,0 * 10^-3 mol.L-1 en soluté apporté -V3=35mL d'une solution S3 de sulfate de cuivre (Cu^(2+)+SO4^(-)) de concentration c3= 4,5 * 10^-3mol.L-1 en soluté apporté. Le mélange obtenu est homogène. Déterminer les concentrations molaires effectives des ions en solution. -------------------- Corrigé -------------------- Volume final = 150 mL Facteurs de dilution de chacune des solutions : Solution 1 f1=150/45 Solution 2 f1=150/50 Solution 3 f1=150/35 Il n’y a pas de réaction lors du mélange des solutions entre les différents ions. L’ion Cu^(2+) est apporté par la solution 1 et 3 [Cu^(2+)=c1/f1+c3/f3 L’ion Cl^(-) est apporté par la solution 1 (2*Cl^(-)) et 2 [Cl^(-)]=2*c1*f1+c2/f2 L’ion K^(+) est apporté par la solution 2 [K^(+)]=c2/f2 L’ion SO4^(2-) est apporté par la solution 3 [sO4^(2-)]=c3/f3 Vérification par la relation d’électroneutralité : [Cu^(2+)]*(2+)+ [K^(+)]*(+1)+[Cl^(-)]*(-1)+[sO4^(2-)]*(-2)=0 2*[Cu^(2+)]+ [K^(+)]-[Cl^(-)]-2*[sO4^(2-)]=0 ce qui est vérifié. Applications numériques à faire....
denfjx Posté(e) le 18 août 2008 Auteur Signaler Posté(e) le 18 août 2008 Exo 1 On mélange un volume v1 = 50 mL de solution de sulfate de sodium (Na2SO4) de concentration c1= 0.40 mol/L avec un volume v2= 80 mL de solution de chlorure de sodium de concentration c2= 0.30 mol/L. Quelles sont les concentrations des ions sulfate , chlorure et sodium du mélange ------------------ Corrigé ------------------ Pour les problèmes de dilutions il est souvent pratique et élégant d'utiliser le facteur de dilution. Ce facteur f est le rapport entre le volume final Vf d'une solution après dilution et son volume initial Vi. C'est aussi le rapport de la concentration initiale Ci de la solution avant dilution et de sa concentration finale Cf après dilution. f=Vf/Vi=Ci/Cf ----------------- Résolvons le problème posé avec cette notion : Dans ce cas la dilution n'étant pas faite avec de l'eau pure mais avec une autre solution on utilise deux facteurs de dilution. Le volume final de solution obtenue après mélange vaut 130 ml Le facteur de dilution de la première solution vaut f1=130/50 Le facteur de dilution de la seconde solution vaut f2=130/80 Ce qui veut dire que les concentrations des ions de la première solution vont être divisées par 130/50 dans le mélange final alors que celles des ions de la seconde solution l'être par 130/80 dans le mélange final. La première solution est une solution de concentration c1 de sulfate de sodium entièrement dissocié selon : Na2SO4---->2*Na^(+) +SO4^(2-) La seconde est une solution de concentration c2 de chlorure de sodium entièrement dissocié selon : NaCl---->Na^(+) +Cl^(-) Les ions SO4^(2-) proviennent uniquement de la première solution et la concentration des ions SO4^(2-) dans le mélange final vaudra : [sO4^(2-)]= c1/f1=0,1538 mol/L de même la concentration de l'ion Cl^(-) dans le mélange final vaudra : [Cl^(-)]= c2/f2=0,1846 mol/L Les deux solution contenant l'ion Na^(+) la concentration de l'ion Na^(+) dans le mélange final vaudra : [Na^(+)]=2*c1/f1+c2/f2=0,493 mol/L le facteur 2 provient du fait que, dans la première solution, la molécule Na2SO4 fournit 2 Na^(+). Les calculs sont à vérifier !! OK pour 0,1538 mol/l et 0,1846 mol/l mais pas pour 0,493 mol/l car 2 * (0,1538 + 0,1846) = 0,6768 mol/l ??? ------------------------------------------------------------------ Exo 2 On dispose d'une solution aqueuse de permanganate de potassium de concentration molaire C = 10 mol/L. On veut obtenir une solution de permanganate de potassium de concentration C' = 0.10 mol/L. On dispose du matériel suivant: * fioles jaugées : 50mL; 100mL; 250mL; 500mL; 1000mL. * pipettes jaugées: 1mL; 5mL; 10mL; 25mL. * éprouvettes graduées: 10mL; 25mL; 50mL; 100mL. * Béchers : 50mL; 100mL; 250mL; 500mL. * Pipettes graduées : 5mL; 10mL; 20mL. Quelle est la verrerie qui va être utilisée ? Justifier vos réponses. -------------------- Corrigé -------------------- On dispose d'une solution aqueuse de permanganate de potassium de concentration molaire C = 10 mol/L. On veut obtenir une solution de permanganate de potassium de concentration C' = 0.10 mol/L. Donc facteur de dilution de 10/0,1=1000 - 10/0.1 = 100 Si tu veux opérer en une seule fois il te faut choisir : * fioles jaugée : 1000mL. NON * fioles jaugée : 100 mL. : OUI * pipette jaugée : 1 mL. : OUI * pipettes jaugée : 1mL : et procéder comme suit : Prélever 1 mL de solution de permanganate de potassium de concentration molaire C = 10 mol/L avec la pipettes jaugée propre (rincée avec de l'eau déionisée puis avec la solution de permanganate de potassium de concentration molaire C = 10 mol/L.) L'introduire dans la fiole jaugé de 1000 mL propre (rincée avec de l'eau déionisée). Compléter avec de l'eau déionisée jusqu'au trait de jauge et homogénéiser la solution. Tu peux aussi procéder en deux fois : Dilution de 100 puis de 10 1 mL de solution C dans une fiole de 100 (ou 5 dans une fiole de 500) On complète avec de l'eau déionisée jusqu'au trait de jauge et homogénéiser la solution. Puis dilution de 10 de cette solution (10 ml dans une fiole de 100 ou 50 dans une fiole de 500). On complète avec de l'eau déionisée jusqu'au trait de jauge et homogénéiser la solution. ------------------------------------------------------------------ Exo 3 Dans un bécher, on mélange : - V1=45mL d'une solution S1 de chlorure de cuivre (Cu^(2+) +2*Cl^(-)) de concentration c1= 1,2 * 10^-3 mol.L-1 en soluté apporté -V2=70 mL d'une solution S2 de chlorure de potassium (K^(+)+Cl^(-)) de concentration c2= 2,0 * 10^-3 mol.L-1 en soluté apporté -V3=35mL d'une solution S3 de sulfate de cuivre (Cu^(2+)+SO4^(-)) de concentration c3= 4,5 * 10^-3mol.L-1 en soluté apporté. Le mélange obtenu est homogène. Déterminer les concentrations molaires effectives des ions en solution. -------------------- Corrigé -------------------- Volume final = 150 mL Facteurs de dilution de chacune des solutions : Solution 1 f1=150/45 Solution 2 f1=150/50 Solution 3 f1=150/35 Il n'y a pas de réaction lors du mélange des solutions entre les différents ions. L'ion Cu^(2+) est apporté par la solution 1 et 3 [Cu^(2+)=c1/f1+c3/f3 L'ion Cl^(-) est apporté par la solution 1 (2*Cl^(-)) et 2 [Cl^(-)]=2*c1*f1+c2/f2 L'ion K^(+) est apporté par la solution 2 [K^(+)]=c2/f2 L'ion SO4^(2-) est apporté par la solution 3 [sO4^(2-)]=c3/f3 Vérification par la relation d'électroneutralité : [Cu^(2+)]*(2+)+ [K^(+)]*(+1)+[Cl^(-)]*(-1)+[sO4^(2-)]*(-2)=0 2*[Cu^(2+)]+ [K^(+)]-[Cl^(-)]-2*[sO4^(2-)]=0 ce qui est vérifié. Applications numériques à faire....
E-Bahut Barbidoux Posté(e) le 18 août 2008 E-Bahut Signaler Posté(e) le 18 août 2008 Les calculs sont à vérifier !! OK pour 0,1538 mol/l et 0,1846 mol/l mais pas pour 0,493 mol/l car 2 * (0,1538 + 0,1846) = 0,6768 mol/l ???
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