SOS physique-chimie

Bonjour,

J'ai quelques questions d'un DM de chimie qui me posent problème, le prof ne nous a pas fait faire beaucoup d'application donc je ne suis pas sur de ma démarche.Voici l'énoncé :

On dispose d'un flacon de 250mL de solution aqueuse de chlorure de sodium, dite à 0,9%, de concentration Czéro= 154mmol/L.

1) Quelle est la masse de chlorure de sodium qui a été utilisée pour préparer cette solution commerciale?
2)En considérant que la solution a une masse volumique égale à rô=1g/L ,justifier l'appelation commerciale en déterminant la masse de chlorure de sodium contenue dans 100mL de solution.
3)On veut préparer, à partir de la solution commerciale, un volume V= 200mL de solution de chlorure de sodium de concentration C=1.10^-2mol/L . Quel volume doit on prélever? à l'aide de quelle verrerie?
4)On veut préparer, à partir de la solution commerciale, une solution chlorure de sodium 5 fois plus diluée.
Quel volume de solution diluée peut-on préparer si on dispose de fioles jaugées de 50mL et 100mL, et de pipettes jaugées de 5mL, 10L, et 20mL ? Quelle est la concentration molaire en chlorure de sodium?

Je n'ai pas encore fini de répondre à toutes les questions mes voici ce que j'ai mis:

1) Je crois que l'on est d'abord obligé de retrouver la formule brute du chlorure de sodium, donc NaCl.

on a Na=23g/mol Cl= 35,5g/mol donc NaCl= 58,5g/mol

Si j'ai bien compris j'ai 0,9% de NaCl dans une solution, NaCl a une concentration de 154mmol/L autrement dit 0,154mol/L, dans cette solution aqueuse.

Donc m= n x M = 58,5 x 0,154= 9 que je multiplie par le coef de V :x 0,25(1/4 L) = 2,25g

2) m=rô x V donc 1 x 0,1= 0,1g
Par contre je ne comprend pas bien la question "justifier l'appellation commerciale" , faut-il démontrer que cette masse équivaut à environ 0,9% du volume ?

En essayant : 58,5 x 0,154 x 0,1 = 0,9 ...là je suis bien en gramme ? alors j'ai du mal à m'imaginer que c'est un pourcentage du volume vu qu'on parle de masse.

3)On a 0,154mol pour un litre, donc 0,0385 mol pour 0,25L .On veut 0,01mol , on doit donc déterminer le volume auxquels correspond 0,01mol.

0,01x 0,25/ 0,385 = 0,0065 L cad 6,5 mL de la solution.

Je ne suis vraiment pas sur de mes réponses, je ferais l'exercice 4 après,merci d'avance pour votre aide.

Bonjour.

On dispose d'un flacon de 250mL de solution aqueuse de chlorure de sodium, dite à 0,9%, de concentration Czéro= 154mmol/L.

1) Quelle est la masse de chlorure de sodium qui a été utilisée pour préparer cette solution commerciale?

Vous avez calculez la masse molaire du NaCl correctement.

NaCl= 58,5g/mol

Par contre la notation est erronée (ce n'est pas si grave) il faut noter M(NaCl) = 58,5 g/mol car la lettre M désigne la masse molaire.
Pour la suite

Si j'ai bien compris j'ai 0,9% de NaCl dans une solution, NaCl a une concentration de 154mmol/L autrement dit 0,154mol/L, dans cette solution aqueuse.

Le début est correct, mais vous n'avez pas su exploiter ce premier résultat.

Donc m= n x M = 58,5 x 0,154= 9

Donc vous venez de calculer la masse NaCL par litre : il y a 9 g/L.

2)En considérant que la solution a une masse volumique égale à rô=1g/L ,justifier l'appelation commerciale en déterminant la masse de chlorure de sodium contenue dans 100mL de solution.

Rappel ou complément :
L'appellation commerciale 0,9 % signifie qu'il y'a 0,9 g de NaCl pour 100 g de solution.
Reprenez votre résultat précédent :
Si, il y a 9 g pas litre combien y a t-il dans 100 mL ?
Comme rô vaut 1g/L quelle est la masse de 100 mL ?
Que peut-on tirer de ces résultats ? Faire le rapprochement avec l'étiquette 0,9 c-à-d 0,9 g de NaCL pour 100 g de solution.

3)On veut préparer, à partir de la solution commerciale, un volume V= 200mL de solution de chlorure de sodium de concentration C=1.10^-2mol/L . Quel volume doit on prélever? à l'aide de quelle verrerie?

Il s'agit d'une dilution.
Au cours d'une dilution le nombre de mole du soluté se conserve (on rajoute de l'eau pure), ce qui se traduit par l'égalité suivante : \({ C }_{ 0 }\times { V }_{ 0 }={ C }_{ 1 }\times { V }_{ 1 }\) Relation que vous devez connaitre.
Dans cette égalité \({ C }_{ 0 }\) désigne la solution d la concentration du départ (on parle de la solution mère) ;\({ V }_{ 0 }\) le volume de la solution du départ que l'on va prélever ; \({ C }_{ 1 }\) la concentration d la solution diluée (on parle de solution fille) et enfin \({ V }_{ 1 }\) le volume de la solution fille.
Vous connaissez toutes les grandeurs sauf évidemment \({ V }_{ 0 }\).
Pour les verrerie ce sont toujours les mêmes : pipette jaugée (ou graduée) et fiole jaugée.

4)On veut préparer, à partir de la solution commerciale, une solution chlorure de sodium 5 fois plus diluée.
Quel volume de solution diluée peut-on préparer si on dispose de fioles jaugées de 50mL et 100mL, et de pipettes jaugées de 5mL, 10L, et 20mL ? Quelle est la concentration molaire en chlorure de sodium?

Pour cette question vous devez utiliser cette dernière relation en l'adaptant au nouvelles valeurs.
Que signifie 5 fois diluée ? Quelle est la concentration de la solution fille ? Quel volume de la fiole choisir pour cette solution fille ? Est-ce que l'on a la pipette ayant le bon volume à prélever ?

Donc …

D'abord merci d'avoir pris le temps de me répondre.

1)

Donc vous venez de calculer la masse NaCL par litre : il y a 9 g/L.

9 x 0,25= 2,25g pour cette solution de 250mL

2)

Si, il y a 9 g pas litre combien y a t-il dans 100 mL ?
Comme rô vaut 1g/L quelle est la masse de 100 mL ?
Que peut-on tirer de ces résultats ? Faire le rapprochement avec l'étiquette 0,9 c-à-d 0,9 g de NaCL pour 100 g de solution.

m = 9 x 0,1 = 0,9g/100mL

rô=1g et V=0,1L alors m= 0,1g

donc 0,9% de 0,1g= 0,9 x 0,1/100 = 9.10^-4 g

3)

Il s'agit d'une dilution.
Au cours d'une dilution le nombre de mole du soluté se conserve (on rajoute de l'eau pure), ce qui se traduit par l'égalité suivante : { C }_{ 0 }\times { V }_{ 0 }={ C }_{ 1 }\times { V }_{ 1 } Relation que vous devez connaitre.
Dans cette égalité { C }_{ 0 } désigne la solution d la concentration du départ (on parle de la solution mère) ;{ V }_{ 0 } le volume de la solution du départ que l'on va prélever ; { C }_{ 1 } la concentration d la solution diluée (on parle de solution fille) et enfin { V }_{ 1 } le volume de la solution fille.
Vous connaissez toutes les grandeurs sauf évidemment { V }_{ 0 }.

{ V }_{ 1 }=200mL { C }_{ 1 }=0,01 mol/L
{ V }_{ 0 }= x { C }_{ 0 }=0,154 mol/L

donc: x = 200 . 0,01 / 0,154 = 12,98 mL (Peut être que je devrais mettre V1 en L pour être mieux ordonné, même si le résultat est le même ?)

Je comprend l'équation mais une chose m'échappe par rapport à l'énoncé. Pour récapituler,et en admettant que mon résultat soit correct, on doit prélever 12,98 mL de la solution commerciale concentrée à 0,154mol/L , on lui ajoute le volume de solution aqueuse pour qu'il soit égal à 200mL, et la solution sera concentrée à 0,01mol/L ?

4)

Que signifie 5 fois diluée ? Quelle est la concentration de la solution fille ? Quel volume de la fiole choisir pour cette solution fille ? Est-ce que l'on a la pipette ayant le bon volume à prélever ?

5 fois plus diluée signifie que l'on divise la concentration molaire par 5.

Donc :

{ C }_{ 0 } = 0,154mol/L { V }_{ 0 } = 50mL ainsi que 100mL,20mL,10mL et 5mL
{ C }_{ 1 } = 0,154/5 = 0,0308mol/L { V }_{ 1 } = x

Pour 50 mL, x = 0,154 x 50 / 0,0308 = 250mL

Pour la pipette je n'ai pas bien compris mais il me semble qu'il suffit d'appliquer la formule à tout les volumes?

Bonjour.

Si, il y a 9 g pas litre combien y a t-il dans 100 mL ?
Comme rô vaut 1g/L quelle est la masse de 100 mL ?
Que peut-on tirer de ces résultats ? Faire le rapprochement avec l'étiquette 0,9 c-à-d 0,9 g de NaCL pour 100 g de solution.

Vous répondez

m = 9 x 0,1 = 0,9g/100mL

rô=1g et V=0,1L alors m= 0,1g

donc 0,9% de 0,1g= 0,9 x 0,1/100 = 9.10^-4 g

Reprenons rô = 1 g/L j'ai fait une erreur de saisie , il ne peut s'agir que de 1g/mL (comme l'eau pure)
Désolé.
Donc évidemment 100 mL ont pour masse 100 g.

Dans votre raisonnement vous utilisez le % alors que dans l'exercice on vous demande de le retrouver.

En effet vous avez montré qu'il y avait 0,9 g de NaCL dans 100 mL c-à-d 0,9 g de NaCl dans 100 g.
Quel est le pourcentage de NaCL ?

Le réponse 3 est correcte.

Je comprend l'équation mais une chose m'échappe par rapport à l'énoncé.

Qu'est-ce qui vous échappe ?

Réponse 4.

5 fois plus diluée signifie que l'on divise la concentration molaire par 5.

C'est exact.
Donc effectivement si \({ C }_{ 0 }\) vaut 0,154 mol/L alors \({ C }_{ 1 }\) vaut : 0,0308 mol/L.

Passons au choix de la verrerie.
Reprenons diluer 5 fois c'est donc obtenir la concentration \({ C }_{ 1 }\) pour diluer il faut rajouter de l'eau distillée, pour diluer 5 fois il faut multiplier le volume de la solution initiale par 5.

on dispose de fioles jaugées de 50mL et 100mL, et de pipettes jaugées de 5mL, 10L, et 20mL

Rappel : Les pipettes servent à prélever un volume de la solution mère et les fioles servent à préparer la solution fille.

Si vous choisissez la fiole de 50 mL quelle pipette utiliser pour diluer 5 fois ?
Et si c'est la fiole de 100 mL quelle est alors la pipette à prendre ?

Bonjour,

3)

Reprenons rô = 1 g/L j'ai fait une erreur de saisie , il ne peut s'agir que de 1g/mL (comme l'eau pure)
Désolé.
Donc évidemment 100 mL ont pour masse 100 g.

Dans votre raisonnement vous utilisez le % alors que dans l'exercice on vous demande de le retrouver.

En effet vous avez montré qu'il y avait 0,9 g de NaCL dans 100 mL c-à-d 0,9 g de NaCl dans 100 g.
Quel est le pourcentage de NaCL ?

Il n'y a pas d'erreur de saisie, voyez l'énoncé:

En considérant que la solution a une masse volumique égale à rô=1g/L ,justifier l'appelation commerciale en déterminant la masse de chlorure de sodium contenue dans 100mL de solution.

Peut être que l'erreur est dans l'énoncé, sinon la masse la masse de 100mL de solution est bien de 0,1g ce qui parait plutôt déroutant. En considérant que l'énoncé est erroné, il y a 0,9g de NaCl dans la solution, donc 0,9%.

4)

Qu'est-ce qui vous échappe ?

Juste de savoir si mon raisonnement est bon ici:

Pour récapituler,et en admettant que mon résultat soit correct, on doit prélever 12,98 mL de la solution commerciale concentrée à 0,154mol/L , on lui ajoute le volume de solution aqueuse pour qu'il soit égal à 200mL, et la solution sera concentrée à 0,01mol/L ?

5)

Si vous choisissez la fiole de 50 mL quelle pipette utiliser pour diluer 5 fois ?
Et si c'est la fiole de 100 mL quelle est alors la pipette à prendre ?

C'est plus clair comme ça. Pour 50mL de solution il faut une pipette de 10mL et pour 100mL une pipette de 20mL. On n'utilisera donc pas la pipette de 5mL.

Toutes vos réponses sont correctes.
Effectivement la masse volumique ne peut être que de 1g/mL.
Rappelez-vous la relation entre concentration et volume des solutions mère et fille pour la dilution : \({ C }_{ 0 }\times { V }_{ 0 }={ C }_{ 1 }\times { V }_{ 1 }\)
Bon travail et n'hésitez pas à revenir sur le forum.

Super, merci beaucoup pour votre aide, tout ça me parait très clair désormais.Votre forum est une très bonne initiative.