Masse Atomique Moyenne Révision Chimie 11 chapitre 5 et 6. Mg 25 Ab.rel : 10.13% Masse : u
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- Salomé Laporte
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1 Masse Atomique Moyenne Révision Chimie 11 chapitre 5 et Le potassium a une masse atomique moyenne de 39,1 u. Explique pourquoi aucun atome individuel de potassium n a une masse de 39,1 u. Puisque c est une moyenne, il doit avoir des masses des isotopes qui sont plus grandes et plus basses que 39.1u. C est pourquoi aucun atome n a une masse de 39.1u. 2. Dans la nature, le magnésium se présente sous la forme d une mélange de trois isotopes. Ces isotopes sont (avec leur abondance relative et leur masse atomique) le Mg 24 (78,70%, 23,985 u), le Mg 25 (10,13 %, 24,985 u) et le Mg 26 (11,17%, 25,983 u). Calcule la masse atomique moyenne du magnésium. Mg 24 Ab. Rel : 78.70% Masse : u Mg 25 Ab.rel : 10.13% Masse : u MAM = (m1p1)+(m2p2) + (m3p3) MAM = (23.985x0.7870) + (24.985x0.1013) + (25.983x0.1117) MAM = MAM = u Mg 26 Ab.rel : 11.17% Masse : u. 3. Suppose qu un élément inconnu X se trouve dans la nature sous la forme de trois isotopes. On connaît la masse atomique moyenne de cet élément ainsi que celle de chacun de ses isotopes. Dans ces conditions, est-il possible de calculer l abondance relative de chaque isotope? Explique ta réponse. NON, c est un problème à 3 inconnues mais il y a seulement 2 équations. MAM = (m1p1)+(m2p2) + (m3p3) P1 + P2 + P3 = 100% = 1 Nous avons la masse atomique moyenne (MAM) et les masses de chaque isotope (m1, m2, m3), et on cherche les abondances relatives (les pourcentages). Il faudrait avoir une autre information concernant le pourcentage d un des isotopes. 4. Les isotopes de l argon sont présents dans les proportions relatives suivantes : Ar 36 (0,34%), Ar 38 (0,06%) et Ar 40 (99,66%). Estime la masse atomique moyenne de l argon. Puisque l Ar 40 est celui qui est présent en plus grande quantité, la masse atomique moyenne de l argon devrait être environ 40u. 5. Le gallium a deux isotopes, le Ga 69 (60,0%) et le Ga 71 (40,0%). Estime la masse atomique moyenne de cet élément à l aide des nombres de masse de ses isotopes. Puisque les deux isotopes sont présents dans des quantités rapprochées, la masse atomique moyenne du gallium devrait être environ 70u. 6. Estime la masse atomique moyenne du germanium, sachant que ses isotopes se présentent dans les proportions suivantes : Ge 70 (20,5%), Ge 72 (27,4%), Ge 73 (7,8%), Ge 74 (36,5%) et Ge 76 (7,8%). Puisque les quantités des isotopes Ge 70, 72 et 74 sont semblables, et que les isotopes Ge 73 et Ge 76 sont plus bas, j estime la masse atomique moyenne à environ 73.82u.
2 RÉVISION - La mole, la constante d Avogadro et la masse molaire 1. Combien y a-t-il d atomes dans 3 moles de phosphore? 3 mol P x 6.02x atomes P = 1.8 x atomes P 1 mol P 2. Si un échantillon de fluor contient 7.6 X atomes, combien y a-t-il de moles? 7.6 X atomes F x 1 mol F = 1.26 mol F 6.02x atomes F 3. Combien y a-t-il de molécules dans 6 mol d iodure de potassium? 6 mol KI x 6.02x molécules KI = 3.612x10 24 molécules KI 1 mol KI 4. Si un échantillon de fluorure de lithium contient 1.2 X molécules, combien y a-t-il de moles? 1.2 X molécules LiF x 1 mol LiF = 2 mol LiF 6.02 X molécules LiF 5. a) Calcule le nombre de moles d eau qu il y a dans un récipient qui contient 65 ml d eau. 65 ml d eau = 65 g d eau 65 g H 2O x 1 mol H 2O = 3.61 mol H 2O 18 g H 2O b) Calcule le nombre de molécules d eau dans ce même récipient mol H 2O x 6.02x10 23 molécules H 2O = 2.17 x10 24 molécules H 2O 1 mol H 2O c) Combien y a-t-il d atomes d oxygène dans cette quantité d eau? 2.17 x10 24 molécules H 2O x 1 atome O = 2.17 x10 24 atomes O 1 molécule H 2O d) Combien y a-t-il d atomes d hydrogène dans cette quantité d eau? 2.17 x10 24 molécules H 2O x 2 atome H = 4.34 x10 24 atomes H 1 molécule H 2O
3 6.Quelle est la masse molaire du sélénium? Se : 79 g/mol 7. Quelle est la masse molaire du sulfate de cuivre (III)? Cu 2(SO 4) 3 = 415 g/mol Cu = 63.5 x 2 = 127 g/mol S = 32 x 3 = 96 g/mol O = 16 x 12 = 192 g/mol 8. Un échantillon d arsenic contient moles. Quelle est la masse de cet échantillon? moles As x 75 g As = g As 1 mol As 9. Un échantillon de dioxyde de carbone contient moles. Quelle est la masse de cet échantillon? mol CO 2 x 44 g CO 2 = 33 g CO 2 1 mol CO Quelle est la masse de 5.67 X atomes de silicium? 5.67 X atomes Si x 1 mol Si x 28 g Si = g Si 6.02x10 23 atomes Si 1 mol Si 11. Quelle est la masse de 5.67 X molécules de chlorure de cobalt(ii) X molécules CoCl 2 x 1 mol CoCl 2 x 130 g CoCl 2 = g CoCl x10 23 molécules CoCl 2 1 mol CoCl Combien de molécules de chlorure de potassium trouve-t-on dans un échantillon de 2.74 X 10-1 g g KCl x 1 mol KCl x 6.02x10 23 molécules KCl = 2.21x10 21 molécules KCl 74.5gKCl 1 mol KCl 13. Combien y a-t-il de molécules dans un échantillon de 4.35 X 10-2 g de chlorate de potassium?
4 4.35 X 10-2 g KClO 3 x 1 mol KClO 3 x 6.02x10 23 molécules KClO 3 = 2.14x10 20 molécules KClO g KClO 3 1 mol KClO 3 RÉVISION - Les pourcentages de compositions, les formules empiriques Partie 1 : pourcentages de composition. et les formules moléculaires a) Calcule le pourcentage massique de l oxygène dans le KClO 4 masse molaire du KClO 4 = g/mol O : 16g/mol x 4 = 64 g/mol % massique de l oxygène 64 /138.6 x 100 = 46.17% O b) Calcul le pourcentage massique de l eau dans le CaSO 4 H 2O Masse molaire du CaSO 4 H 2O = 154 g/mol Masse molaire H 2O = 18 g/mol % massique de l eau 18/154x100 = 11.7% H 2O c) Calcul le pourcentage de composition du H 2O 2 Masse molaire H 2O 2 = 34 g/mol % composition H = 2/34 x 100 = 5.88% % composition O = 32/34 x 100 = 94.12% d) calcul le pourcentage de composition du HgS Masse molaire HgS = = 232.6g/mol % Hg : 200.6/232.6 x 100 = 86.24% %S : 32/232.6 x 100 = 13.76%
5 Partie 2 : Trouve la formule empirique des composés suivants : a) 40% de carbone, 6.7% d hydrogène, 53.3% d oxygène Carbone 40% 40g 40g/12g/mol = 3.33 mol C 3.33/3.33 = 1 C Hydrogène 6.7% 6.7g 6.7g/1g/mol = 6.7 mol H 6.7/3.33 = 2 H Oxygène 53.3% 53.3g 53.3g/16g/mol = 3.33 mol 3.33/3.33 =1 O Formule empirique = CH 2O b) 210g Na, 95g P, 195g O Masse Nombre de moles m = nxm Rapport molaire 210g Na 210g/23g/mol = 9.13 mol Na 9.13/3.06 = 2.98 ou 3 Na 95 g P 95g/31g/mol = 3.06 mol P 3.06/3.06= 1 P 195 g O 195g/16g/mol = mol O /3.06 = 3.98 ou 4 O Formule empirique = Na 3PO 4 c) 42.8% de carbone, 50% d hydrogène et 7.2% d azote Carbone 42.8% 42.8g C 42.8g/12g/mol =3.567 mol C 3.567/0.5=7.13 ou 7 Hydrogène 50% 50g H 50g/1g/mol = 50 mol H 50/0.5 = 100 Azote 7.2% 7.2g N 7.2g/14g/mol =0.5 mol N 0.5/0.5=1 N Formule empirique = C 7H 100N d) 67.6% de mercure, 10.8% de soufre et 21.6% d oxygène Mercure 67.6% 67.6g Hg 67.6g/200.6g/mol = mol Hg /0.3369= 1Hg Soufre 10.8% 10.8g S 10.8g/32g/mol = mol S / = 1S Oxygène 21.6% 21.6g O 21.6g/16g/mol = 1.35 mol O 1.35/0.3369= 4 O Formule empirique = HgSO 4 Partie 3 : Trouve la formule moléculaire a) La formule empirique d un composé est CH 2O. Si la masse molaire du composé est 180g\mol, quelle est la formule moléculaire du composé? Formule moléculaire = masse molaire de la formule moléculaire/ masse molaire de la formule empirique Masse molaire de la formule moléculaire = 180g/mol
6 Masse molaire de la formule empirique = CH 2O = 12g/mol + 2g/mol + 16g/mol = 30g/mol 180g/mol = 6 Formule moléculaire = CH 2O x 6 = C 6H 12O 6 30g/mol b) La formule empirique d un composé est CH 2O. Si la masse molaire du composé est 120g/mol, quelle est la formule moléculaire du composé? Formule moléculaire = masse molaire de la formule moléculaire/ masse molaire de la formule empirique Masse molaire de la formule moléculaire = 120g/mol Masse molaire de la formule empirique = CH 2O = 12g/mol + 2g/mol + 16g/mol = 30g/mol 120g/mol = 4 Formule moléculaire = CH 2O x 6 = C 4H 8O 4 30g/mol c) Un composé est formé de 55.81% de carbone, 6.98% d hydrogène et 37.21% d oxygène, si la masse molaire moléculaire du composé est 486g/mol, quelle est la formule moléculaire du composé? Étape 1 : trouve la formule empirique du composé Carbone 55.81% 55.81g C 55.81g/12g/mol =4.65 mol C 4.65/1.95 =2.38 ou 2.40 x 5 = 12 C Hydrogène 6.98% 6.98g H 6.98g/1g/mol =6.98 mol H 6.98/1.95 = 3.57 ou 3.6 x5 =18 H Oxygène 37.21% 31.27g O 31.27g/16g/mol = 1.95 mol O 1.95/1.95 =1 O x 5 = 5 O Formule empirique = C 12H 18O 5 Étape 2 : trouve la masse molaire de la formule empirique C 12H 18O 5 = (12g/mol x 12) + (1 g/mol x 18) + (16g/mol x 5) = = 242g/mol Étape 3 trouve la formule moléculaire du composé Formule moléculaire = masse molaire de la formule moléculaire/ masse molaire de la formule empirique Masse molaire de la formule moléculaire = 486g/mol Masse molaire de la formule empirique = 242g/mol 486g/mol = 2 Formule moléculaire = C 12H 18O 5 x 2 = C 24H 36O g/mol
7 d) Un composé est formé de 45% de carbone, 1,25% d hydrogène, 10% d oxygène et de 43.75% de chlore. Si la masse molaire moléculaire du composé est 322g/mol, quelle est la formule moléculaire du composé? Étape 1 : trouve la formule empirique du composé Carbone 45% 45g C 45g/12g/mol =3.75 mol C 3.75/0.625 = 6 C Hydrogène 1.25% 1.25g H 1.25g/1g/mol =1.25 mol H 1.25/0.625 = 2H Oxygène 10% 10g O 10g/16g/mol =0.625 mol O 0.625/0.625 = 1 O Chlore 43.75% g Cl 43.75g/35.5g/mol =1.23 mol Cl 1.23/0.625 =2 Cl Formule empirique = C 6H 2OCl 2 Étape 2 : trouve la masse molaire de la formule empirique C 6H 2OCl 2 = (12g/mol x 6) + (1 g/mol x 2) + (16g/mol x 1) + (35.5g/mol x2) = = 161g/mol Étape 3 trouve la formule moléculaire du composé Formule moléculaire = masse molaire de la formule moléculaire/ masse molaire de la formule empirique Masse molaire de la formule moléculaire = 322g/mol Masse molaire de la formule empirique = 161g/mol 322g/mol = 2 Formule moléculaire = C 6H 2OCl 2 x 2 = C 12H 4O 2Cl 4 161g/mol RÉVISION - Détermination de la formule d un hydrate. 1. Na 2SO 4 xh 2O rép : Na 2SO 4 10H 2O Données : Sel hydraté Eau 500 g g Sel seul = g =220.5g Na 2SO 4 Masse Masse molaire Nombre de moles m = n x M Rapport molaire Sel :Na 2SO 4 = 220.5g Na 2SO 4 =142g/mol 220.5g/142g/mol = 1.55 mol 1.55/1.55 =1 Na 2SO 4 Na 2SO 4 Eau : g H 2O = 18g/mol 279.5g/18g/mol = mol H 2O 15.53/1.55 =10 H 2O Formule de l hydrate = Na 2SO 4 10H 2O
8 2. BaCl 2 xh 2O Données : rép : BaCl 2 2H 2O Sel ahydre Eau 112 g g Masse Masse molaire Nombre de moles m = n x M Rapport molaire Sel :BaCl 2 = 112g BaCl 2 =208g/mol 112g/208g/mol = mol BaCl /0.538 = 1BaCl 2 Eau : g H 2O = 18g/mol 19.36/18g/mol = mol H 2O 1.075/0.538 = 2 H 2O Formule de l hydrate = BaCl 2 2H 2O 3. CaSO 4 xh 2O Données : rép : CaSO 4 2H 2O Sel hydraté Sel anhydre g g Masse Masse molaire Nombre de moles m = n x M Rapport molaire Sel : CaSO 4 = g CaSO g/136g/mol = 1.16 mol 1.16/1.16 = 1 CaSO 4 =136g/mol CaSO 4 Eau : = g H 2O = 18g/mol 41.86/18g/mol = 2.33 mol H 2O 2.33/1.16 = 2 H 2O Formule de l hydrate = CaSO 4 2H 2O 4. CuWO 4 xh 2O Données : rép : CuWO 4 2H 2O Bécher Bécher + sel avant chauffage g g
9 Bécher + sel après chauffage g Masse Masse molaire Nombre de moles m = n x M Rapport molaire Sel : CuWO 4 = g g = 2.05g Eau : g g 2.05g = 0.236g CuWO 4 = g/mol Formule de l hydrate = CuWO 4 2H 2O 2.05g/311.34g/mol = mol CuWO / = 1 CuWO 4 H 2O = 18g/mol 0.236g/18g/mol = mol H 2O 0.013/ = 2 H 2O Pour plus de révision Faire p. 228 no. 2.6 p.229 no
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