molécules d'eau dissociées

[camélia terminale s]

Bonjour,
J'ai l'exercice suivant à faire et je bloque:
1/ Ecrire l'équation d'autoprotolyse de l'eau. Nommer les ions qui apparaissent au cours de cette réaction.
2/ A 25°C, quelle est la quantité d'eau qui s'est dissociée en ions dans un litre ?
3/ a 25°C, la masse volumique de l'eau est de 996.93 KG. calculer la masse d'un litre d'au.
4/ quelle est la quantité d'eau contenue dans un litre d'eau à 25°C ?
5/ Calculer la proportion de molécules d'eau qui s'est dissociée en ions à la température de 25°C ?

A part la première question où j'ai trouvé H2O + H2O = H3O+ + HO- et que ce sont des ions oxonium qui apparaissent; je bloque complètement. Pouvez vous m'aidez ?

[SoS(36)]

Bonsoir Camélia,

En plus des ions oxoniums H3O+, vous avez aussi les ions HO-. Comment appelle-t-on ces ions ?
Revenez vers nous pour la suite.

[Camélia terminale s]

Ah oui. Il s'agit des ions hydroxyde

[SoS(36)]

C'est bien.
Si c'est le cas de l'eau pure, elle contient donc des ions H30+ et HO- dans les concentrations suivantes à 25°C : [H3O+] = [OH-] = 10-7 mol.L-1.
Vous pouvez donc calculer la quantité de matière dans un litre d'eau.
A vous de faire la suite.

[SoS(36)]

Camélia,

Peut-être, on ne s'est pas compris. J'attends votre réponse.
Si les concentrations en ions H30+ et HO- sont de 10-7 mol/L, alors cela représente combien en quantité de matière dans 1,0 L (en mol) ?

[camélia terminale s]

et bien étant donné que n = c * v
n = 10^-7 * 1 = 10^-7 mol

[SoS(36)]

C'est bien.
Dans 1,0 L d'eau, il y a donc 10-7 mol d’ions H3O+ et 10-7 mol d’ions OH-.
Pour la question 3, je suppose que la masse volumique est en kg/m3.
Vous pouvez donc calculer la masse de 1,0 L d'eau et par suite la quantité de matière d'eau.
Revenez vers nous pour la suite.

[camélia terminale s]

Pour la question 3, m = masse volumique * v
donc m = 996,96 * 0.001 = 0, 99 693 kg

Pour la question 4, n = c * v
Donc n = 10^-7 * 1 = 10^-7 mol

[SoS(36)]

Vous avancez bien mais attention pour la question 4 :
on vous demande la quantité de matière d'eau dans 1,0 L d'eau. Comme la masse est de 996,93 g, vous pouvez donc calculer la quantité de matière correspondante.
Je vous rappelle que la masse molaire moléculaire de l'eau est M(H20)=18,0 g/mol.
Revenez vers nous pour la suite.

[camélia terminale s]

dans ce cas, n = m * M
Donc n = 996.93 * 18 = 17944,74 mol

[camélia terminale s]

euh non n = m / M
Donc n = 996.93 / 18 = 55.385 mol

[SoS(36)]

C'est très bien. On peut arrondir à 55,4 mol..
En conclusion :
Dans un litre d'eau, il y a donc 55,4 mol d'eau, 10-7 mol d’ions H3O+ et 10-7 mol d’ions OH-.
Vous pouvez donc répondre à la question 5.
On attend votre réponse.

[SoS(36)]

C'est très bien. On peut arrondir à 55,4 mol..
En conclusion :
Dans un litre d'eau, il y a donc 55,4 mol d'eau, 10-7 mol d’ions H3O+ et 10-7 mol d’ions OH-.
Vous pouvez donc répondre à la question 5.
On attend votre réponse.

[camélia terminale s]

même avec ces informations je ne vois pas comment calculer la proportion, faut il additionner ces valeurs ?

[SoS(36)]

Non, ce n'est pas ça.
Vous avez 55, 4 mol d'eau qui donnent 10-7 mol d'ions H30+ et 10-7 mol d'ions HO-.
En dressant le tableau d'avancement, on a bien xf = nf(H3O+) = 10-7 mol.
Quelle est la valeur de xmax ?
xmax = ni(H2O)/2 : voir tableau d'avancement.
Calculez xmax puis le taux d'avancement final et conclure.