Dm Chimie

[GenreB]

Bonjour j'ai un DM à rendre pour lundi et je souhaiterais que quelqu'un me corrige si vous le voulez bien merci beaucoup

Voici mon ennoncé:

Etude d'une transformation chimique par conductimétrie

A. Préparation des solutions

On prépare:

- 1 volume V1=100mL d'une soltution aqueuse S1, par dissolution d'une masse m1 = 8,50 mg de nitrate d'argent;

- 1 volume V2=200mL d'une solution acqueuse S2, par dissolution d'une masse m2=9.36mg de chlorure de sodium.

1) Calculer les concentration molaire de soluté apporté des 2 solutions préparées.

2) Ecrire les équations de dissolution correspondantes.

3) Calculer la concentration molaire de chaque espèce ionique présente dans chacune des 2 solutions. Exprimer les valeurs en mol.m-3

4) Calculer la conductivité de ces 2 solutions à 25 °C

B. Mélange des solutions.

On mélange les 2 solutions préparées.

1) Si l'on suppose qu'aucune transformation chimique n'a eu lieu, donner les valeurs des concentrations des différents ions en solution. En déduire la valeur de la conductivité du mélange.

2) On plonge alors dans le mélange une cellule de conductimétrie constituée d'électrodes planes et parallèles, séparées d'une distance L=5,00mm et de surface immergée S=1,21cm². On relève une tension électrique égale à 5,00V entre les 2 électrodes et un courant d'intensité = à 0,806mA traverse la portion de solution située entre les électrodes.

a) Calculer la conductance de la portion de solution mesurée dans ces conditions.

b) En déduire la conductivité de la solution.

3) En réalité, y a-t-il eu transformation chimique ?

C. Modèle de réaction chimique associé à la transformation

1) Proposer une écriture d'équation chimique associée à la transformation, sachant qu'on observe la formation d'un précipité blanc qui noircit à la lumière.

2) Le produit formé est-il conducteur ? Intervient-il dans la conductivité de la solution à l'état final.

3) Calculer les quantités de matière des ions présents à l'état initial.

4) Construire un tableau récapitualitf de la transformation chimique. Déterminer l'avancement maximal de la réaction et établir un bilan de matière à l'état final.

5) Calculer la concentration molaire de chaque espèce ionique présente en solution à l'état final ( ne pas oublier les ions spectateurs).

6) En déduire la conductivité (sigma=o) du mélange.

7) Le modèle d'équation chimique proposé est-il conforme aux mesures réalisées ?

Données. Conductivités molaires ionique à 25°C (10-4S.m².mol-1)

yAg+(aq)=61,9; yNO3-(aq)=71,4; yNa+(aq)=50,1; yCl-(aq)=76,3 (y=lambda)

Quelqu'un peut m'aider je comprends vraiment rien

[GenreB]

La partie A a été faite en grande partie par contre la partie j'ai de légers pb si quelqu'un peut me donner de l'aide merci beaucoup

[Barbidoux]

Etude d'une transformation chimique par conductimétrie

A. Préparation des solutions

On prépare:

- 1 volume V1=100mL d'une soltution aqueuse S1, par dissolution d'une masse m1 = 8,50 mg de nitrate d'argent;

- 1 volume V2=200mL d'une solution acqueuse S2, par dissolution d'une masse m2=9.36mg de chlorure de sodium.

1) Calculer les concentration molaire de soluté apporté des 2 solutions préparées.

C=m/(M*V) où m est la masse de soluté M sa masse molaire et V le volume final de la solution après dissolution du soluté.

C1=m1/(M1*V1)=8,50 *10^(-3) /(107,870+14+3*16)=5,*10^(-4) mol/L

C2=m2/(M2*V2)=9,36*10^(-3) /(58,5)*0,2)=8*10^(-4 mol/L)

2) Ecrire les équations de dissolution correspondantes.

AgNO3(s)--> Ag^(+)(aq)+NO3^(-) (aq)

NaCl(s) ---> Na^(+)aq)+Cl^(-)(aq)

3) Calculer la concentration molaire de chaque espèce ionique présente dans chacune des 2 solutions. Exprimer les valeurs en mol.m-3

[Ag^(+)]=[NO3^(-)]=5*10^(-4) mol/L=0,5 mol/m^3

[Na^(+)]=[Cl^(-)]=8*10^(-4 )mol/L=0,8 mol/m^3

4) Calculer la conductivité de ces 2 solutions à 25 °C

On néglige la concentration des ions H3O^(+) et OH^(-) apportés par la dissociation de l'eau

sigma1=[Ag^(+)]*lambda(Ag^(+)) +[NO3^(-)]*lambda(NO3^(-))

sigma1=(0,5*61,9+0,5*71,4)*10^(-4)=6,665*10^(-3) S= 6,665mS

sigma2=[Na^(+)]*lambda(Na^(+)) +[Cl^(-)]*lambda(Cl^(-))

sigma2=(0,8*50,1+0,8*76,3)*10^(-4)=10,11*10^(-3) S=10,11 mS

B. Mélange des solutions.

On mélange les 2 solutions préparées.

1) Si l'on suppose qu'aucune transformation chimique n'a eu lieu, donner les valeurs des concentrations des différents ions en solution. En déduire la valeur de la conductivité du mélange.

V1=0,1 L, V2=0,2 L ==> Vmelange=0,3 L :

- facteur de dilution de la première solution Vmelange/V1=3/1

- facteur de dilution de la première solution Vmelange/V2=3/2

Si il n'ya pas de réaction entre les espèces chimiques les concentrations initiales des ions en solution sont divisées par le faeur de dilution ==>

[Ag^(+)]=[NO3^(-)]=5*10^(-4)/3 mol/L=1.667 10^(-4) mol/L =0.1667 mol/m^3

[Na^(+)]=[Cl^(-)]=(2/3)*8*10^(-4 )mol/L=5,33*10^(-4 )mol/L=0,533 mol/m^3

sigma=[Ag^(+)]*lambda(Ag^(+)) +[NO3^(-)]*lambda(NO3^(-))+ [Na^(+)]*lambda(Na^(+)) +[Cl^(-)]*lambda(Cl^(-))

sigma= sigma1/3+(2/3)*sigma2= 6,665/3+2*10,11/3=8,96 mS

2) On plonge alors dans le mélange une cellule de conductimétrie constituée d'électrodes planes et parallèles, séparées d'une distance L=5,00mm et de surface immergée S=1,21cm^2. On relève une tension électrique égale à 5,00V entre les 2 électrodes et un courant d'intensité = à 0,806mA traverse la portion de solution située entre les électrodes.

a) Calculer la conductance de la portion de solution mesurée dans ces conditions.

b) En déduire la conductivité de la solution.

Les surfaces des deux électrodes délimitent une portion de solution de longueur L et de surface S don la resistance électrique est donnée par :

R=(1/sigma )*L/S où sigma est la conductvit édu matériau.

Des relations U=R*I et R=(1/sigma)*L/S on déduit sigma,exp= *I*L/(U*S)=0,806*10^-3*5*10^(-3)/(5*1,21*10^(-4)= 6,66 *10^(-3) S=6,66 mS

3) En réalité, y a-t-il eu transformation chimique ?

Oui car la conductivité mesurée est inférieure à la conductivitée prévue

C. Modèle de réaction chimique associé à la transformation

1) Proposer une écriture d'équation chimique associée à la transformation, sachant qu'on observe la formation d'un précipité blanc qui noircit à la lumière.

Précipité de chlorure d'argent qui noircit à la lumière.

Ag(+)+Cl^(-)--> AgCl(s)

2) Le produit formé est-il conducteur ? Intervient-il dans la conductivité de la solution à l'état final.

Non le produit formé est solide et tombe au fond du récipeint et ne partcipe pa à la conduction de la portion de solution comprise entre les deux électrodes

3) Calculer les quantités de matière des ions présents à l'état initial.

Le tableau d'avancement de la réaction s'écrit :

............Ag(+)+Cl^(-)--> AgCl(s)

t=0........(a).......(b)...........(0)

t..........(a-x).....(b-x).........(x)

où a=C1*V1= 5,*10^(-4)*0,1=5*10^(-5) mol est le nombre de moles initial d'ion Ag^(+), b =C2*V2=8*10^(-4)*0,2=16*10^(-5) mol le nombre de moles initial d'ion Cl^(-) et x l'avancement de la réaction

4) Construire un tableau récapitualitf de la transformation chimique. Déterminer l'avancement maximal de la réaction et établir un bilan de matière à l'état final.

La réaction est supposé totale, et l'avancement final égal à l'avancementmaximal obtenu lors de la disparition d'un réactif ou des deux s'ils se trouvent initialement dans les proportions stoechiométriques de la réactioN. On se trouve dans le cas ou a>b soit :

............Ag(+)+Cl^(-)--> AgCl(s)

t=0........(a).......(b)...........(0)

tfin........(0).....(b-a).........(a)

Ag^(+)]=[NO3^(-)]=5*10^(-4)/3 mol/L=1.667 10^(-4) mol/L =0.1667 mol/m^3

[Na^(+)]=[Cl^(-)]=(2/3)*8*10^(-4 )mol/L=5,33*10^(-4 )mol/L=0,533 mol/m^3

5) Calculer la concentration molaire de chaque espèce ionique présente en solution à l'état final ( ne pas oublier les ions spectateurs).

[Ag^(+)]fin=0

[NO3^(-)]=0.1667 mol/m^3

[Na^(+)]=0,533 mol/m^3

[Cl^(-)]fin=0,533 -0,1667=0,3667 mol/m^3

6) En déduire la conductivité (sigma=o) du mélange.

sigma0=[Ag^(+)]fin*lambda(Ag^(+)) +[NO3^(-)]*lambda(NO3^(-))+ [Na^(+)]*lambda(Na^(+)) +[Cl^(-)]fin*lambda(Cl^(-))

sigma0=(0.1667 *71.4+0.533*50.1+0.3667*76.3)*10^(-4)=6,659*10^(-3) S=6,659 mS

7) Le modèle d'équation chimique proposé est-il conforme aux mesures réalisées ?

Oui, puisque la conductivité théorique calculée sigma=6,659 est égale à la conductivitée mesurée sigma,exp=6,66