Déterminer la couleur d'une solution

[Pierre 1ereS]

Bonjour à tous, alors voilà j'ai un exercice à faire mais je le trouve un peu compliqué j'ai donc besoin de votre aide :)

Voici son énoncé :

Les ions cuivre Cu2+ colorent une solution aqueuse en bleu.
L'ajout de quelques gouttes de soude (Na+ + HO-) à une solution de sulfate de cuivre (Cu2+ + SO4 2-) conduit à l'apparition d'un précipité d'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2 comme seul produit de la réaction.

A) Ecrire l'équation représentant cette précipitation.

Alors là j'ai écrit : Na+ + HO- + Cu2+ + SO4 2- ==> Cu(OH)2

B) La réaction chimique est effectuée à partir de 20mL d'une solution de concentration 0.12 mol.L-1 en ions cuivre Cu2+.
Quelle est la quantité de matière s'ions cuivre à l'état initial ?

J'ai calculé n = C*V

avec:

n = nombre de moles
C = concentrations en mol.L-1
V = le volume en L

0,12*20*10-3 = 0.0024

Voilà ensuite je suis bloqué, je trouve déjà louche ce que j'ai trouvé donc bon :s

Voici le reste de l'énoncé

C) Quelle est la couleur de la solution après filtration s'il a été ajouté 2.0 mL de soude de concentration 2.0mol/L en ions hydroxyde HO- ??

D) Même question si l'ajout est de 3.0mL

E) Quelle masse maximale d'hydroxyde de cuivre précipite ?

F) En déduire le volume minimum de soude à ajouter pour obtenir cette masse.


Voilà vous aurez deviner que je n'ai pas beaucoup avancé, ayant du mal dans ce chapitre et particulièrement sur cet exercice :s

Merci d'avance !

[SoS(8)]

Bonjour à tous, alors voilà j'ai un exercice à faire mais je le trouve un peu compliqué j'ai donc besoin de votre aide :)

Voici son énoncé :

Les ions cuivre Cu2+ colorent une solution aqueuse en bleu.
L'ajout de quelques gouttes de soude (Na+ + HO-) à une solution de sulfate de cuivre (Cu2+ + SO4 2-) conduit à l'apparition d'un précipité d'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2 comme seul produit de la réaction.

A) Ecrire l'équation représentant cette précipitation.

Alors là j'ai écrit : Na+ + HO- + Cu2+ + SO4 2- ==> Cu(OH)2

B) La réaction chimique est effectuée à partir de 20mL d'une solution de concentration 0.12 mol.L-1 en ions cuivre Cu2+.
Quelle est la quantité de matière s'ions cuivre à l'état initial ?


J'ai calculé n = C*V

avec:

n = nombre de moles
C = concentrations en mol.L-1
V = le volume en L

0,12*20*10-3 = 0.0024

Voilà ensuite je suis bloqué, je trouve déjà louche ce que j'ai trouvé donc bon :s

Voici le reste de l'énoncé

C) Quelle est la couleur de la solution après filtration s'il a été ajouté 2.0 mL de soude de concentration 2.0mol/L en ions hydroxyde HO- ??

D) Même question si l'ajout est de 3.0mL

E) Quelle masse maximale d'hydroxyde de cuivre précipite ?

F) En déduire le volume minimum de soude à ajouter pour obtenir cette masse.


Voilà vous aurez deviner que je n'ai pas beaucoup avancé, ayant du mal dans ce chapitre et particulièrement sur cet exercice :s

Merci d'avance !

Bonjour Pierre,
Pour l'équation que vous avez écrit au A il manque les ions \(Na^+\) et \(SO_4^{2-}\) à droite de la flèche pour que votre réaction soit équilibrée. Mais comme ces ions sont indifférents (spectateurs) il est inutile de les comptabiliser. Donc les seuls réactifs que vous noterez sont les ions \(Cu^{2+}\) et \(HO^-\).
De plus il faut revoir les coefficients stoechiométriques car dans Cu(OH)2 il y a 2 O et 2H, il faut donc avoir le même nombre à gauche de la flèche. J'attends votre réponse.
Pour la réponse B) d'accord sur le résultat numérique mais n'oubliez pas les unités.
Une fois que vous aurez écrit correctement l'équation chimique, il vous faudra savoir des deux réactifs lequel est en excès ; Si c'est \(Cu^{2+}\) alors la couleur est bleue, si c'est \(HO^-\) la solution est incolore.
J'attends vos propositions...

[Pierre 1ereS]

Merci de votre réponse !

Alors en prenant en compte vos conseils, voici l'équation chimique : Na+ + 2HO- + Cu2+ + SO4 2- ==> Cu(OH)2

Je n'ai donc pas compté les ions spectateurs et ait rajouté le 2 devant le HO- pour équilibrer le tout.

Cependant j'ai un doute, je n'ai pas bien saisi cette phrase "Donc les seuls réactifs que vous noterez sont les ions Cu2+ et HO-" Dois-je alors remplacer Cu(OH)2 par ceux-ci ?

Merci :)

[SoS(8)]

Les ions spectateurs n'interviennent pas dans une réaction chimique, il est donc INUTILE de les écrire, cela simplifie les choses donc, on écrit:
\(Cu^{2+}\) \(+ 2 HO^-\) -----> \(Cu(OH)_2\)
Il y a donc besoin de 2 moles de \(HO^-\) pour une mole de \(Cu^{2+}\). Vous pouvez, sachant cela savoir si \(HO^-\) est en excès ou en défaut à la question C)...
J'attends vos réponses...

[Pierre 1ereS]

Il faut faire un tableau d'avancement pour le savoir, je suis en train de le faire.

Pour la B), l'unité est bien la mole ?

[SoS(8)]

Oui, c'est bien la mole et oui, il faut faire un TA...

[Pierre 1ereS]

Merci de vos réponses !

Mon problème peut sembler bête, mais je ne connais pas la quantité initiale d'ions hydroxyde HO- ? J'ai bien 0.0024 mol pour Cu2+ mais pour HO- je vois pas !

[SoS(8)]

Comme vous dites, c'est bête, ce que vous avez fait avec les ions cuivre, il faut le refaire avec les ions hydroxyde. On vous donne le volume de soude versé (2 mL) et la concentration (2.0 mol/L)... donc n=C.V.
A vous...

[Pierre 1ereS]

n(HO-) = 0.004 mol
Si Cu2+ est le réactif limitant : xmax = 0.0024 mol
Si HO- est le réactif limitant : xmax2 = 0.002 mol

L'avancement maximal est égal a la plus petite des deux valeurs soit 0.002 mol.
HO- est donc le réactif limitant et Cu2+ le réactif en excès.

Et avec ceci je dois en déduire la couleur de la solution ? Je dirais que la solution est bleu car il reste des ions Cu2+.

[SoS(8)]

Très bien, vous avez tout compris ! Vous pouvez faire la question suivante...

[Pierre 1ereS]

Cette fois ci c'est Cu2+ le réactif limitant, la solution est donc incolore ?

[SoS(8)]

Exactement !

[Pierre 1ereS]

Dans la question E), faut il faire :

n(final) (Cu2+) = 0.0024 -xmax ?

Mais si c'est le cas, je prend quelle valeur pour xmax ?

[SoS(8)]

NON ! d'après votre tableau d'avancement vous avez du voir au C) que HO- est le limitant, ce qui dinne que xmax = 2 mmol, on peut donc facilement en déduire la masse de Cu(OH)2 connaissant la masse molaire (qu'il faut calculer)...

[Pierre 1ereS]

M{Cu(OH)2} = 63.5 + 2* (16+1) = 97,05 g/mol

m = M*m
= 97.05*0.002 = 0.1941 g

Je ne suis pas sur pour les unités !