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Télécharger PDFPréparation de solutions chimiques
Exercice 1
Quelle masse d’hydroxyde de sodium (NaOH) est nécessaire pour préparer 100 ml de solution normale ?
Hydroxyde de sodium : NaOH (soude) — Volume de solution : V = 100 mL — Normalité : N = 1 mol d’équivalent/L = 1 N.
Pour NaOH : N = C (car p = 1, avec Na+ et OH−) = n/V = m/(M × V).
Masse molaire : M = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol.
Calcul : m = M × N × V = 40 × 1 × 0,100 = 4 g.
Exercice 2
L’éosine (C20H6O5Br4Na2) est utilisée pour ses propriétés colorantes, asséchantes et antiseptiques.
On introduit une masse m = 50,0 mg d’éosine dans une fiole jaugée de 250 mL et on ajuste au trait de jauge.
Calcul du titre pondéral (concentration massique) : C' = m/V = 50 × 10−3 / 250 = 0,2 g/L.
Calcul de la concentration molaire : M(C20H6O5Br4Na2) = 20 × 12 + 6 × 1 + 5 × 16 + 4 × 79,9 + 2 × 23 = 691,6 g/mol.
C = C'/M = 0,2 / 691,6 = 2,9 × 10−4 mol/L.
Exercice 3
Un élève de lycée doit absorber 75 mg de vitamine C (C6H8O6) par jour.
Le jus de fruit contient de la vitamine C à la concentration molaire C = 2,0 × 10−3 mol/L.
Calcul du volume nécessaire : M(C6H8O6) = 6 × 12 + 8 × 1 + 6 × 16 = 176 g/mol.
V = m/(M × C) = 75 × 10−3 / (176 × 2,0 × 10−3) = 213 mL.
Exercice 4
Quelle masse de sulfate de nickel (II) hexahydraté (NiSO4 · 6H2O) faut-il peser pour préparer 500 mL d’une solution 10−2 M ?
Calcul de la masse molaire : M = M(NiSO4) + 6 × M(H2O) = 58,7 + 32 + 4 × 16 + 6 × 18 = 262,7 g/mol.
Calcul de la masse : m = M × C × V = 262,7 × 10−2 × 500 × 10−3 = 1,313 g.
Exercice 5
Un acide concentré du commerce contient de l’acide nitrique (HNO3) avec les données suivantes :
Masse molaire : M = 63,01 g/mol — Densité : d = 1,41 — Teneur massique : w = 67,6 %.
Calcul de la concentration massique : C' = w × d × 1000 = 0,676 × 1,41 × 1000 = 952,16 g/L.
Calcul de la concentration molaire : C = C'/M = 952,16 / 63,01 = 15,11 mol/L.
Pour préparer 100 mL d’une solution 1 M, on utilise le principe de dilution : Ci × Vi = Cf × Vf.
Vi = Cf × Vf / Ci = 1 × 100 / 15,11 = 6,61 mL.
Exercice 6
Une piscine de dimensions L = 25 m, l = 6 m et h = 2,5 m contient de l’eau avec un pH = 5,5 (supposé dû à un acide fort).
On y verse 250 mL d’acide chlorhydrique (HCl) de concentration 12 mol/L.
Calcul du volume total d’eau : Vtotal = L × l × h = 25 × 6 × 2,5 = 375 m3.
Calcul des moles d’HCl ajoutées : n(HCl) = C × V = 12 × 0,250 = 3 mol.
Calcul du pH final : [H3O+] = n(HCl)/Vtotal = 3/375 = 8 × 10−3 mol/L.
pH = −log[H3O+] = −log(8 × 10−3) ≈ 2,1.
FAQ
Qu’est-ce qu’une solution normale ? Une solution normale a une concentration de 1 mol d’équivalent par litre. Pour NaOH, cela équivaut à une concentration molaire de 1 M.
Comment calculer la masse molaire d’un composé ? La masse molaire se calcule en additionnant les masses molaires de tous les atomes constituant la formule chimique.
À quoi sert le carré de Pearson ? Le carré de Pearson est utilisé pour calculer les proportions de solutions à mélanger afin d’obtenir une concentration souhaitée.