MASSE, VOLUME ET QUANTITE DE MATIERE

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1 MASSE, OLUME ET QUANTITE DE MATIERE Exercices du Livre Microega Hatier (004 Correction L acide sulfurique 1. Calculons la asse olaire de l acide sulfurique : M(H SO 4 xm(h + M(S + 4xM(O M(H SO 4 x1,00 + 3,1 + 4x1,0 M(H SO 4 98,1 g.ol -1 Par définition, la asse olaire d une entité chiique est la asse d une ole de cette entité. La asse d une ole d acide sulfurique est donc égale à 98,1 g.ol -1.. Une ole est un «paquet» de,0x 3 entités chiiques identiques. On peut alors calculer la asse d une olécule : olécule ole 98,1 olécule 3,0 olécule 1,3x - g 3. On utilise le êe raisonneent. La asse olaire d un atoe est la asse d une ole de cet atoe et une ole d atoes est un «paquet» de,0x 3 atoes identiques. On peut alors calculer la asse d un atoe : (ole de H H 1,00 H 3,0 (ole de S S 3,1 S 3,0 O (ole de H 1,0 O 3,0 H 1,x -4 g S 5,33x -3 g O,x -3 g 4. Calculons la asse d une olécule d acide sulfurique : HSO4 x H + S + 4x O é, HSO4 x1,x ,33x x,x -3 HSO4 1,3x - g On retobe bien sur le êe résultat calculé en.

2 La pièce d or Une pièce d or de asse 15 g est constituée d atoes d or de asse 3,3. -5 kg. 1. Nobre d atoes d or présents dans la pièce : pièce N atoe 0,015 N -5 3,3 N 4,5x atoes. La asse des électrons étant négligeable, on considère que la asse de l atoe est égale à la asse de son noyau. On calcule alors la asse d un atoe d or : atoe nucléons x A atoe 1,7x -7 x197 atoe 3,9x -5 g 3. La asse olaire d un éléent est la asse d une ole de cet éléent. Une ole d atoes est un «paquet» de,0x 3 atoes identiques. On calcule alors la asse olaire de l or : M(Au atoe x M(Au 3,9x - x,0x 3 (penser à convertir en graes M(Au 198 g.ol -1 La valeur donnée dans le tableau est de 197 g.ol -1 est bien en accord avec notre résultat. Coprié de vitaine C Un coprié de vitaine C contient 500 g d acide ascorbique C H 8 O. 1. Calculons la asse olaire de l acide ascorbique : M(C H 8 O xm(c + 8xM(H + xm(o M(C H 8 O x1,0 + 8x1,00 + x1,0 M(C H 8 O g.ol -1. Quantité de atière d acide ascorbique dans un coprié : (CH 8O n(c H 8O M(CH8O 0,500 n(c H 8O n(c H 8 O,84x -3 ol 3. Nobre de olécules d acide ascorbique dans un coprié : N(C H 8 O x n(c H 8 O N(C H 8 O,0x 3 x,84x -3 N(C H 8 O 1,71x 1 olécules

3 4. Pourcentage, en nobre d atoes, de l éléent chiique carbone : atoes de C 0 atoes au total % d atoes de C 0 atoes Il y a 30% de l éléent chiique carbone dans cette olécule. Pourcentage, en nobre d atoes, de l éléent chiique hydrogène : 8 atoes de H 0 atoes au total % d atoes de H 0 atoes Il y a 40% de l éléent chiique carbone dans cette olécule. Pourcentage, en nobre d atoes, de l éléent chiique oxygène : atoes de O 0 atoes au total % d atoes de O 0 atoes Il y a 30% de l éléent chiique oxygène dans cette olécule. 5. Pourcentage assique de l éléent chiique carbone : x1,0 g % assique de C 0 g 0 1,0 40,90 L éléent chiique carbone représente 40,90% en asse de cette olécule. Pourcentage assique de l éléent chiique hydrogène : 8x1,00 g % assique de H 0 g 0 8 1,00 4,55 L éléent chiique hydrogène représente 4,55% en asse de cette olécule. Pourcentage assique de l éléent chiique oxygène : x1,0 g % assique de O 0 g 0 1,0 54,55 L éléent chiique oxygène représente 54,55% en asse de cette olécule.

4 Le teps d un repas en Chine 1. Calculons la asse d un grain de riz : 1 grain 50 grai 0,0 g. Calculons la asse d une ole de grains de riz : ole grain x ole 0,0x,0x 3 ole 1,x g 3. Masse de riz angée chaque jour : riz 50x1,4x 9 riz 3,x 11 g Nobre de jours nécessaires pour consoer 1 ole de riz : 1, T 11 3,x T 3,7x 33 jours soit environ 1x 31 ans! Flacon de dihydrogène Un flacon de volue 1,5 L est repli de gaz de dihydrogène dans les conditions norales de tepérature et de pression (0 C et 1,013x 5 Pa. 1. Quantité de atière de dihydrogène dans le flacon : 1,5,4,7x - ol. Calculons la asse olaire du dihydrogène : M(H xm(h M(H x1,00 M(H,00 g.ol -1 Masse de dihydrogène contenu dans le flacon : (H n(h M(H (H n(h x M(H (H,7x - x,00 (H 0,13 g

5 3. Quantité de atière de dihydrogène dans le flacon :,4 35,8x - ol 4. Les deux résultats sont très proches. Lorsque la tepérature augente, l agitation des olécules de gaz est plus iportante et une êe quantité de atière occupera alors un volue plus iportant. Masse voluique de l éthanol La asse voluique de l éthanol C H O (alcool ordinaire à l état liquide est de 0,78 g.c Masse de 50 L d éthanol : ρ x 0,78 x g. Calculons la asse olaire de l éthanol : M(C H O xm(c + xm(h + M(O M(C H O x1,0 + x1,00 + 1,0 M(C H O 4 g.ol -1 Quantité de atière d éthanol présente dans 50 L d éthanol : (CH O n(c H O M(C H O 39 n(c H O 4 n(c H O 0,85 ol 3. On sait qu une ole d éthanol a une asse de 4 g. On en déduit volue occupé par une ole d éthanol liquide : ρ 4 0,78 59 L

6 Le dichlore et le chlorure d hydrogène On considère les gaz dichlore Cl et chlorure d hydrogène HCl. 1. Masse d une ole de dichlore : M(Cl xm(cl M(Cl x35,5 M(Cl 71,0 g.ol -1 Masse d une ole de chlorure d hydrogène : M(HCl M(H + M(Cl M(Cl 1, ,5 M(Cl 3,5 g.ol -1. On sait que la asse voluique est définie par la relation : Or, la asse peut s écrire : n x M et le volue est donné par la forule : n x On replace dans la preière expression pour pouvoir écrire la asse voluique en fonction du volue olaire : n M n M Masse voluique du dichlore : 71,0 ρ (Cl 4 ρ(cl,9 g.l -1 Masse voluique du chlorure d hydrogène : 3,5 ρ (HCl 4 ρ(hcl 1,5 g.l olue olaire du dichlore : M(Cl ρ (Cl M(Cl ρ(cl 71,0 3,, L.ol D après la loi d Avogadro-Apère, dans les êes conditions de tepérature et de pression, les deux gaz auront le êe volue olaire.

7 Masse voluique du chlorure d hydrogène : M(HCl ρ (HCl 3,5 ρ (HCl, ρ(hcl 1,4 g.l Les variations de la asse voluique et du volue olaire d un gaz donné ont lieu dans le sens contraire. M : si au dénoinateur augente, alors ρ va bien diinuer.