Dissolution du phosphate de sodium dans l'eau

[Jeandu57]

Bonjour à tous.

Voici l'énoncé " On dissout une quantité de matière n = 2,50.10^-2 mol de phosphate de sodium ( solide ) dans la quantité d'eau nécessaire pour obtenir un volume V = 100 mL de solution aqueuse de phosphate de sodium.
1) Ecrire l'équation de dissolution du phosphate de sodium dans l'eau
2) Calculer la concentration molaire C en soluté apporté
3) Calculer les concentrations des ions en solution
4) On ajoute 150 mL d'eau à la solution précédente. Calculer la nouvelle concentration molaire C' en soluté
5) Calculer les nouvelles concentrations molaires des ions en solution "


Voici mes propositions : 1) Na3PO4 ---( eau )---> 3 Na^+ + PO4^3-

2) C = n/V = 2,50.10^-2 / 1,00.10^-1 = 0,250 mol.L^-1

Jusque là, je pense avoir juste, c'est pour la suite où je ne suis pas sur ..

3) Na3PO4 ---( eau )---> 3 Na^+ + PO4^3-
C 3 C C

C [ Na+ ] = 3 x 0,250 = 0,750 mol.L-1
C [ PO4^3- ] = C = O,250 mol.L-1

Pour la question 4, je ne comprends pas trop l'énoncé. On me demande la concentration en soluté .. Je ne vois pas quoi faire ..

Merci d'avance de votre réponse ! Cordialement.

[SoS(30)]

Bonsoir, pour les questions 1 et 2 : Très bien.
Pour la question 3, bon raisonnement et bonnes réponses mais attention aux notations, la concentration des ions est notée entre crochets, inutile de mettre C devant. ([ion]suffit, ne mettez pas C[ion]).

Pour la question 4, le fait de rajouter de l'eau provoque une dilution de la solution, on ne change pas la quantité de soluté apporté mais seulement le volume de la solution obtenue. Cela vous met-il sur la voie ?

[Jeandu57]

Ah, je vois peut-être : C' = n/V' = 2,50.10^-2 / 2,50.10^-1 = 0,100 mol.L-1

Si mon raisonnement est bon, on a donc pour la question 5 :

[ Na + ] = 3 C' = 3 x 0,100 = 0,300 mol.L-1
[ PO4^3- ] = C = 0,100 mol.L-1

Qu'en pensez-vous ?

[SoS(30)]

C'est parfait, avez-vous d'autres questions ?

[Jeandu57]

Si ça ne vous dérange pas, j'aimerai votre avis sur mon travail, sur un autre exercice. Celui-ci a pour énoncé :

" Le méthane et le dichlore ( Cl2 ) sont deux gaz. Ils réagissent entre eux pour donner du tétrachlorométhane ( CCl4 ) liquide et du chlorure d'hydrogène ( HCl ) gazeux.
On introduit du méthane et du dichlore dans un tube à dégagement, que l'on retourne dans un cristallisoir rempli d'eau. On observe que le niveau d'eau monte progressivement jusqu'en haut du tube et forme un liquide qui surnage à la surface de l'eau.

1) Ecrire l'équation de la réaction du méthane avec le dichlore.
2) a) Dessiner la représentation de Cram des molécules de tétrachlorométhane et de chlorure d'hydrogène.
b) Indiquer si ces deux molécules sont polaire ou non en justifiant.
c) Ces deux molécules sont solubles dans l'eau ?
3) Quel est le liquide formé ? Pourquoi surnage-t-il à la surface de l'eau ?
4) Reste-t-il du gaz à l'intérieur du tube à la fin de la transformation ? Qu'est-il devenu ?

Voici ce que j'ai déjà résolu :

1) CH4 ( g ) + 4 Cl2 ( g ) -----> CCl4 ( l ) + 4 HCl ( g )

2) a) J'ai le tétrachlorométhane que j'ai mis dans le fichier ci joint. Pour HCl, j'ai cette proposition. C'est une molécule linéaire, donc on a une liaison pleine, cela donne :

H - Cl

b) Pour CCl4 : La somme vectorielle de tous les moments dipolaires est nulle. La molécule de tétrachlorométhane est apolaire bien que C - Cl soit polarisée. La molécule est donc apolaire.
HCl : La molécule est linéaire. L'atome de chlore, plus éléctronégatif que l'hydrogène a un excès de charge négative tandis que l'atome d'hydrogène a une charge positive. La molécule est donc polaire.

c) On sait que les solutés polaires sont solubles dans les solvants polaires. Or on sait que l'eau est un solvant polaire, donc seul le chlorure d'hydrogène est soluble dans l'eau.

C'est à partir de la question trois que je bloque .. Si vous pouviez m'aider ..

[SoS(30)]

Très bien pour vos réponses.
Q)3) Pour le liquide qui surnage, il suffit de regarder les produits de la réaction entre le méthane et le dichlore ! Je vous laisse poursuivre ...

[Jeandu57]

Il se forme du tétrachlorométhane sous forme liquide ..? Dans tous les cas, le liquide surnage à la surface de l'eau car il a une densité inférieur à celle de l'eau.

Pour la dernière question, je pense que le gaz a disparu .. Mais je ne saurai pas dire pourquoi ..

[SoS(30)]

Bonne réponse.
Pour la dernière, puisque l'eau monte en haut du tube, tous les gaz ont disparu (le méthane et le dichlore qui ont réagi dans des proportions stoechiométriques) et le HCl formé a réagi (s'est dissout) avec l'eau pour former de l'acide chlorhydrique. Avez-vous d'autres questions ?

[Jeandu57]

Pour la question 3, ne faut-il pas calculer la densité du liquide ?

Pour la dernière question, ne faut-il pas démontré que le méthane et le dichlore ont réagi dans des proportions stoechiométriques ? Pourquoi se forme-t-il de l'acide chlorhydrique ?

[SoS(30)]

Non, de toute façon, vous ne pouvez pas la calculer (elle dépend de la masse molaire de la molécule en question mais aussi de la distance intermoléculaire ...).
Puisque le liquide surnage, il faut se contenter de dire que d<1.

S'il n'y a plus de gaz à la fin, c'est qu'ils ont forcément été mis dans les proportions stoechiométriques (l'eau monte aussitôt dans le tube), on peut aussi penser que le gaz en excès (réactif limitant) a une forte solubilité dans l'eau. Difficile de le savoir avec les données de votre exercice.

Pour HCL, cette moléculaire possède une liaison très polarisée, les molécules d'eau polaires vont casser la liaison H-Cl pour donner Cl- et H3O+ ( H2O + H+ donne l'ion oxonium H3O+). L'acide chlorhydrique est une solution aqueuse contenant H3O+ et Cl-. Avez-vous compris ?

[Jeandu57]

Oui j'ai compris, mais il me reste une zone d'ombre. Ou est passé le tétrachlorométhane CCl4 ?

[SoS(29)]

Bonsoir.
Je répondrai par une question, quel est le liquide qui surnage sur l'eau ?

[Jeandu57]

D'accord, le liquide est le tétrachlorométhane ! Pardon, je n'avais pas vu !

[SoS(29)]

Pas de problème.
Avez-vous d'autres questions ?

[Jeandu57]

Non, Je n'ai plus de questions. Merci de votre précieuse aide !

Cordialement.