Suivi de l'év.temporelle d'une réaction par conductimétrie

[Marie S]

Bonjour,
Jai un Tp de chimie à préparer, mais je bloque sur quelque chose qui, je pense, est très simple!

Voici l'énoncé:

I. Buts
Préparer une solution acqueused'hydroxyde desodium par dissolution puis par dilution/ Effectuer une mesure de conductance G et déterminer la constante de cellule k caractéristique dela cellule conductimétrique. Mesurer la conductance G d'un système chimique en solution acqueuse au cours du temps. Déduire l'avancement (x) d'uneréaction (v) à partir de la mesure de la conductance. Comparer l'avancement final (xf) et l'avancement maximum (xmax) d'une réaction.

III. Suivi de l'évolution temporelle d'une transformation chimique par conductimétrie

1.Mesure de la constante k de la cellule.
a. principe
On détermine la valeur de k en mesurant la conductance G d’une portion de solution acqueuse de chlorure de potassium (S3) de concentration c3 = 1.0 . 10 ^(-2) mol/L -1


II. Préparation de la solution d'hydroxyde de sodium
1.Dissolution
préparer par dissolution, un volume v1= 100mL desolution d'hydroxyde de sodium (S1) avec m(NaOH)= 4.0 . 10 ^(-1) de concentration c1.

J'ai donc calculé n(NaOH) = 8.00 . 10 ^(-3) mol
et c1 = n / v = 8.00 . 10 ^(-2) mol.L-1

2.Dilution
Préparer par dilution de S1, un volume v2= 100mL de solution d'hydroxyde de sodium (S2) de concentration c2= c1 / 10.
Déterminer par le calcul la valeur de c2.
Je trouve ici c2 = 8.00 . 10 ^(-3) mol.L-1 et de conductivité connue σ= 1.5 . 10 ^(-1) S.m-1

b. Mesure de k
Plonger la cellule condictimetrique dans un becher contenant un volume suffisant de cette solution. Lancer le logiciel WinGTSII. Cliquer sur la zone V1 EAO. Dans la nouvelle fenetre cliquer sur Capteurs puis choisir le capteur G conductance DB15. Dans la zone ΔG/ΔV (ms/V) indiquer 0.6. Activer.
Relever à l’écran la valeur mesurée de G. En déduire par le calcul la valeur de k.

2. Suici conductimetrique d’une transformation
a. Transformation etudiée

On suit l’évolution temporelle de la réaction entre la solution d’hydroxyde de sodium (S2) et une solution d’éthanoate d’éthyl pur (d= 0.90 et M(CaH8O2 + HO(-) --> C2H3O2(-) + C2H6O

b. experience
Placer un erlenmeyer sur l’agitateur magnetique. Verser la solution S2 dans l’erlenmeyer. Plonger la cellule de mesure dans la solution.
Ajouter un volume v4=10 mL d’éthyle. Ala fin de la mesure transferer les resultats vers Regressi.


Exploitation des mesures


On note Vtotal = V2 + V4
On note λ1= λ(HO-) = 19.8 . 10 ^(-3) S.m2.mol-1
λ2 = λ(Na+) = 5.01 . 10 ^(-3) S.m2.mol-1
Λ3 = λ(CH3CO2) = 4.09 . 10 ^(-3) S.m2.mol-1
Le tout à 25°.
On cherche à trouver une relation entre la conductance mesurée et l’avancement de la réaction.

1. Dresser un tableau descriptif de la réaction. Determiner l’avancement maximal.
2. En comparant les conductivités molmaires ioniques expliquer l’allure de la courbe G en fonction de L.
3. Exprimer la conductivité σ De la solution en fonction de la concentration de HO(-) , C2H3O2(-) , Na (+) , λ1 λ2 λ3.
4. Pour un instant t quelconque, exprimer σ en fonction de l’avancement x, n2, v, et des λ. N2=qte soude introduite

Pour la première question, je suis déjà coincée. J’ai réalisé un tableau d’avancement avec l’équation de la réaction donnée. Mais je ne vois pas comment trouver les quantités de matière étant donné que je n’ai que la densité et la masse molaire .. =S

Merci d'avance de me donner un coup de pouce,
Marie.

[SoS(5)]

Bonjour Marie,

1.Dissolution
préparer par dissolution, un volume v1= 100mL desolution d'hydroxyde de sodium (S1) avec m(NaOH)= 4.0 . 10 ^(-1) de concentration c1.

J'ai donc calculé n(NaOH) = 8.00 . 10 ^(-3) mol
et c1 = n / v = 8.00 . 10 ^(-2) mol.L-1

Là , je ne suis pas d'accord. Vérifier votre calcul de la masse molaire de NaOH

Par conséquence

Je trouve ici c2 = 8.00 . 10 ^(-3) mol.L-1 et de conductivité connue σ= 1.5 . 10 ^(-1) S.m-1

Cette réponse est fausse.

Pour ce qui est de la quantité de matière d'éthanoate d'éthyle, vous connaissez la densité, le volume, la masse molaire. Avec ces données, vous devriez trouver la quantité de matière.

Mettez un peu d'ordre dans vos idées, dans l'énoncé, évitez les fautes et revenez vers nous
A bientôt

[Marie Ts]

I. Buts
Préparer une solution acqueuse d'hydroxyde de sodium par dissolution puis par dilution. Effectuer une mesure de conductance G et déterminer la constante de cellule k caractéristique dela cellule conductimétrique. Mesurer la conductance G d'un système chimique en solution acqueuse au cours du temps. Déduire l'avancement (x) d'uneréaction (v) à partir de la mesure de la conductance. Comparer l'avancement final (xf) et l'avancement maximum (xmax) d'une réaction.

II. Préparation de la solution d'hydroxyde de sodium
1.Dissolution
préparer par dissolution, un volume v1= 100mL desolution d'hydroxyde de sodium (S1) avec m(NaOH)= 4.0 . 10 ^(-1) de concentration c1.

J'ai donc calculé n(NaOH) = 1.60 . 10^(1) mol
et c1 = n / v = 1.6 . 10 ^(-2) mol.L-1

2.Dilution
Préparer par dilution de S1, un volume v2= 100mL de solution d'hydroxyde de sodium (S2) de concentration c2= c1 / 10.
Déterminer par le calcul la valeur de c2.
Je trouve ici c2 = 1.6 . 10 ^(1) mol.L-1



III. Suivi de l'évolution temporelle d'une transformation chimique par conductimétrie

1.Mesure de la constante k de la cellule.
a. principe
On détermine la valeur de k en mesurant la conductance G d’une portion de solution acqueuse de chlorure de potassium (S3) de concentration c3 = 1.0 . 10 ^(-2) mol/L -1 et de conductivité connue σ= 1.5 . 10 ^(-1) S.m-1

b. Mesure de k
Plonger la cellule condictimétrique dans un bécher contenant un volume suffisant de cette solution. Lancer le logiciel WinGTSII. Cliquer sur la zone V1 EAO. Dans la nouvelle fenêtre cliquer sur Capteurs puis choisir le capteur G conductance DB15. Dans la zone ΔG/ΔV (ms/V) indiquer 0.6. Activer.
Relever à l’écran la valeur mesurée de G. En déduire par le calcul la valeur de k.

2. Suivi conductimetrique d’une transformation
a. Transformation étudiée

On suit l’évolution temporelle de la réaction entre la solution d’hydroxyde de sodium (S2) et une solution d’éthanoate d’éthyle pur (d= 0.90 et M(CaH8O2 + HO(-) --> C2H3O2(-) + C2H6O

b. Expérience
Placer un erlenmeyer sur l’agitateur magnétique. Verser la solution S2 dans l’erlenmeyer. Plonger la cellule de mesure dans la solution.
Ajouter un volume v4=10 mL d’éthyle. A la fin de la mesure transférer les résultats vers Regressi.


IV. Exploitation des mesures

On note Vtotal = V2 + V4
On note λ1= λ(HO-) = 19.8 . 10 ^(-3) S.m2.mol-1
λ2 = λ(Na+) = 5.01 . 10 ^(-3) S.m2.mol-1
Λ3 = λ(CH3CO2) = 4.09 . 10 ^(-3) S.m2.mol-1
Le tout à 25°.
On cherche à trouver une relation entre la conductance mesurée et l’avancement de la réaction.

1. Dresser un tableau descriptif de la réaction. Déterminer l’avancement maximal.
2. En comparant les conductivités molaires ioniques expliquer l’allure de la courbe G en fonction de L.
3. Exprimer la conductivité σ De la solution en fonction de la concentration de HO(-) , C2H3O2(-) , Na (+) , λ1 λ2 λ3.
4. Pour un instant t quelconque, exprimer σ en fonction de l’avancement x, n2, v, et des λ. N2= qte soude introduite



Désolé, il y a eu un problème, tout à été mélangé :-O.
Alors, J’ai refait les calculs je m’étais bien trompée. Est-ce juste maintenant ?
Pour ce qui est de la question, je pense avoir trouvé :
n = ((ρ) . V ) / M
mais ρ = m . V et je ne connais pas la masse...

[SoS(5)]

Marie,

Prenons les choses par le début...

1.Dissolution
préparer par dissolution, un volume v1= 100mL desolution d'hydroxyde de sodium (S1) avec m(NaOH)= 4.0 . 10 ^(-1) de concentration c1.

J'ai donc calculé n(NaOH) = 1.60 . 10^(1) mol
et c1 = n / v = 1.6 . 10 ^(-2) mol.L-1

2.Dilution
Préparer par dilution de S1, un volume v2= 100mL de solution d'hydroxyde de sodium (S2) de concentration c2= c1 / 10.
Déterminer par le calcul la valeur de c2.
Je trouve ici c2 = 1.6 . 10 ^(1) mol.L-1

Pouvez m'expliquer comment vous calculez la quantité de matière ? Quelle formule utilisez vous ?

Ensuite

Pour ce qui est de la question, je pense avoir trouvé :
n = ((ρ) . V ) / M
mais ρ = m . V et je ne connais pas la masse...

Vous parlez de la masse molaire de l'éthanoate d'éthyle je suppose... Vous avez la formule brute mais attention celle que vous avez tapé est fausse

[Marie Ts]

n = m . M soit n = 4.0 . 10 ^(-1) / (23.0 + 16.0 + 1.0) = 1.00 . 10 ^-5 mol
c1 = n / v = 1.00 . 10 ^(-7) mol.L-1
c2 = 1.00 . 10 ^(-8) mol.L-1

[SoS(5)]

n = m . M

OH !!! Revoyez votre formule, aidez vous éventuellement des unités.
J'attends une proposition !

[Marie Ts]

Grosse erreur oui.. --'.
Ca donne:
n = m / M soit n = 4.0 . 10 ^(-1) / (23.0 + 16.0 + 1.0) = 1.00 . 10 ^-5 mol ?

[SoS(5)]

OUI, OUI!
Il n'est pas utile de calculer C1, vous pouvez vous contenter de calculer C2 directement

[Marie Ts]

D'accord. donc c2 = 1.00 . 10 ^(-8) mol.L-1
mais je ne comprends pas à quoi ces calculs me servent pour la suite.

[SoS(5)]

Marie,

n = m / M soit n = 4.0 . 10 ^(-1) / (23.0 + 16.0 + 1.0) = 1.00 . 10 ^-5 mol ?

Je suis d'accord avec votre formule de la quantité de mais pas pour l'application numérique !
Reprenez ce calcul.

L'objectif est de déterminer les quantités de matière initiales des réactifs pour déterminer xmax ( dans la dernière partie)

[Marie Ts]

Au bout de quatre fois j'espère avoir juste: n = 1.00 . 10 ^(-2) & c2= ? mdr

Du coup, je dois appliquer la formule de la densité que j'ai cité tout à l'heure pour trouver la quantité de matière de l'éthanoate d'éthyle ?

[SoS(5)]

n = 1.00 . 10 ^(-2) & c2= ? mdr

Du coup, je dois appliquer la formule de la densité que j'ai cité tout à l'heure pour trouver la quantité de matière de l'éthanoate d'éthyle ?

La quantité de matière est 1.0 . 10 ^(-2) mol
attention aux chiffres significatifs et à l'unité
C2=C1/10 (voir énoncé)
Quelle sera l'expression littérale de C2 ?

Ensuite , il faudra effectivement calculer la quantité de matière d'éthanoate d'éthyle

[Marie Ts]

J'ai enfin réussis, merci beaucoup pour votre patience et votre aide... !