) Voculire à mîtriser près ce chpitre L mole nomre d vogdro msse molire tomique volume molire msse molire moléculire mole C.N.T.P. L chimie quntittive des solutions solution solvnt soluté pourcentge mssique pourcentge volumique concentrtion concentrtion molire molrité titre concentrtion mssique dilution dosge dosge volumétrique indicteur B) Les compétences à cquérir u cours de ce chpitre l fin de ce chpitre vous devrez être cple de L mole Reconnître, citer l unité et nommer le nomre d vogdro. Expliquer ce qu est l mole et svoir utiliser cette unité. Clculer l msse molire des molécules à l ide des msses tomiques contenues dns le tleu périodique. Convertir des msses en moles, et vice-vers, à l ide de l msse molire. Convertir des moles en nomre d tomes et vice-vers, à l ide du nomre d vogdro. Citer les CNTP. Déterminer le volume d un gz u CNTP, à l ide du volume molire depuis son nomre de moles et vice-vers. Trouver le nomre de moles, l msse ou encore le volume des différents composés d une éqution chimique à prtir de l msse, du nomre de mole ou du volume d une molécule pprissnt dns l éqution. L chimie quntittive des solutions Déterminer, d près l énoncé du prolème, si une solution est utilisée pour l expérience. Déterminer, si une solution est utilisée, quels composés sont le solvnt et le soluté. Déterminer le pourcentge mssique ou volumique d un soluté ou d un solvnt, à prtir du nomre de moles ou de l msse du soluté ou le nomre de moles ou de msse du solvnt et vice-vers.
Déterminer, en connissnt le pourcentge mssique de l solution, l msse du solvnt et/ou du soluté et vice-vers. Déterminer, en connissnt le pourcentge volumique de l solution, le volume du solvnt et/ou du soluté et vice-vers. Déterminer le titre et/ou l molrité d une solution, à prtir du nomre de moles ou de l msse du soluté et vice-vers. Convertir une molrité en titre et vice-vers. Déterminer le nomre de moles et/ou de molécules de soluté, dns un volume donné de solution, à prtir du titre ou de l molrité et vice-vers. Déterminer l concentrtion d une solution près dilution et vice-vers. Déterminer le volume de solution concentrée, utilisé et/ou le nomre de moles utilisé pour préprer une solution diluée à prtir d une solution plus concentrée et vice-vers. Déterminer le volume, le nomre de moles, l msse ou encore l concentrtion d un soluté utilisé dns un dosge en connissnt soit l éqution de l réction soit l concentrtion, soit l msse, soit le nomre de mole de l sustnce à doser et vice-vers. médéo vogdro (medeo di Quregn, comte), chimiste itlien (Turin 1776 - id. 1856), uteur de l'hypothèse selon lquelle il y le même nomre de molécules dns des volumes égux de gz différents à l même tempérture et à l même pression. (Lrousse) 1.1 Introduction 1.1.1 L mole et le nomre d vogdro Prce que les tomes et les molécules sont de très petite tille, un de mtière, même très petit, contient un nomre énorme d'tomes ou de molécules. Pr exemple 1 cm 3 de cuivre contient environ 8,4 10 22 tomes de cuivre. Soit environ 84'000 millirds de millirds d'tomes de cuivre. Le chimiste trvillnt, pour des risons prtiques vec des de l ordre du grmme, il mnipule continuellement de très grndes quntités d tomes ou de molécules. insi, en étudint différents s de mtière, on constté que si on prend - 12 g de crone-12 - ou 14 g de crone-14 - ou 30.9716 g de phosphore etc., les s contiennent tous 6,02 10 tomes. utrement dit, un dont l msse (en grmme) à l même vleur que l msse tomique de l élément composnt l, contient toujours 6,02 10 tomes. L chimie quntittive 2
Cette constnce permis, ux chimistes, de créer une nouvelle unité de quntité de mtière ppelée l mole. Une mole correspond à un ensemle de 6,02 10 tomes ou 6,02 10 molécules. Cette unité s rège mol. 1.1.2 Définitions L mole est l quntité de mtière contennt utnt d tomes ou de molécules ou d ions etc. qu'il y d'tomes de crone dns 12 (g) de crone-12 pur ( 12 C). Le nomre d tomes dns 12 (g) de crone) est ppelé nomre d'vogdro. Il est hituellement noté N. S vleur pprochée est : N 6,02 10 (mol -1 ) (mol -1 cr N est un nomre de prticules pr mole) On peut résumer pr : e 6,02 10 tomes, molécules, ions, électrons 1.1.3 Comment psser de l mole u nomre de prticules et vice-vers Unité du nomre d vogdro mol -1 ( tomes) Frction: Le nomre d vogdro fit ppel à 2 données : - le nomre d tomes - l mole Le nomre d vogdro nous permet, vi une proportion, de psser du nomre d tomes dns l u nomres de mole dns l ou vice-vers. Proportion : ( tomes) nomre d' tomes dns l' nomre de moles dns l' Quelques exemples : Dns les s suivnts, comien y -t-il de prticules? ) 0,5 mole d'électrons : ( d' électrons) x électrons 0.5 mol x 3.01 10 électrons ) e de grins de riz c) 10 moles de molécules d) 0,25 mole d'tomes L chimie quntittive 3
Formlisme : Le nomre de mole est symolisé pr l lettre n. insi le nomre de mole de cuivre s écrit: n(cu) ou n Cu 1.2 L msse molire tomique (M ) 1.2.1 Définition L msse d'une mole d'tomes d'un élément est ppelée msse molire tomique M. Ces unités sont g/mol utrement dit : L msse molire tomique d'un élément est égle, en vleur, à s msse tomique. Exemples Hydrogène H : Msse tomique [u] MH g/mol Oxygène O: Msse tomique [u] MO g/mol Cuivre Cu : Msse tomique [u] MCu g/mol Chlore Cl : Msse tomique [u] M Cl g/mol 1.2.2 Trouver le nomre de moles et d tomes à prtir de l msse d un 1.2.2.1 L msse molire tomique Unité de l msse molire g/mol msse tomique en g Frction : L msse molire fit ppel à 2 données : - l msse (en grmmes) - l mole L msse molire nous permet, vi une proportion, de psser de l msse en grmme de l u nomres de mole dns l ou vice-vers. roportion : P msse tomique en g msse de l' nomre de moles dns l' 1.2.2.2 Le nomre d vogdro Unité du nomre d vogdro mol -1 ( tomes) Frction : Le nomre d vogdro fit ppel à 2 données : - Le nomre d tomes - l mole Le nomre d vogdro nous permet, vi une proportion, de psser du nomre d tomes dns l u nomres de mole dns l ou vice-vers. roportion : P ( tomes) nomre d' tomes dns l' nomre de moles dns l' L chimie quntittive 4
Exemples ) L msse molire du cuivre étnt de 63.5 g/mol, un de 63,5 g de cuivre contient e d'tomes de cuivre, et, comme une mole contient 6,02 10 tomes, 63.5 g de cuivre contiennent 6,02 10 tomes. 63,5 g Cu e de Cu 6,02 10 tomes de cuivre B) Comien y -t-il de mole(s), insi que d'tomes de cuivre dns une lme de cuivre de 254 mg de cuivre? Msse mole : On utilise l msse molire. Msse en grmme : 254 mg 0.254 g Proportion : 63.5 g 0.254 g x moles dns l' x 4 10-3 mol mol nomre d tomes : On utilise le nomre d vogdro. Proportion : ( tomes) x tomes dns l' 3 4 10 mol x 2.41 10 21 tomes Réponse : Notre de cuivre contient 4 10-3 mol et 2.41 10 21 tomes. 1.3 L msse molire moléculire (M m ) 1.3.1 Définition L msse d'une mole de molécules d'un corps pur est ppelée msse molire moléculire M m. Ces unités sont g/mol L msse molire moléculire s otient en dditionnnt les msses molires tomiques des tomes composnt l molécule. Exemples M : H 2 O M H g/mol M O g/mol M H 2 O M H 2 SO 4 : M H g/mol M S g/mol M O g/mol M H 2 SO 4 Formlisme : L msse molire est symolisée pr l lettre M. insi l msse molire de HCl s écrit : M(HCl) ou M HCl L chimie quntittive 5
1.3.2 Trouver le nomre de moles et de molécules à prtir de l msse d un 1.3.2.1 L msse molire Unité de l msse molire g/mol Frction : msse de l molécule en g L msse molire fit ppel à 2 données : - l msse (en grmmes) - l mole L msse molire nous permet, vi une proportion, de psser de l msse en grmme de l u nomres de mole dns l ou vice-vers. roportion : P msse de l molécule en g msse de l' nomre de moles dns l' 1.3.2.2 Le nomre d vogdro Unité du nomre d vogdro mol -1 ( molécules) Frction : Le nomre d vogdro fit ppel à 2 données : - Le nomre d tomes - l mole Le nomre d vogdro nous permet, vi une proportion, de psser du nomre d tomes dns l u nomres de mole dns l ou vice-vers. roportion : P ( molécules) nomre de molécules dns l' nomre de moles dns l' Exemples ) L msse molire de l cide sulfurique étnt de 98 g/mol, un de 98 (g) d'cide sulfurique contient e de molécules et, comme une mole contient 6,02 10 molécules, 98 g d cide sulfurique contiennent 6,02 10 molécules. 98 g H 2 SO 4 e de H 2 SO 4 6,02 10 molécules de H 2 SO 4 B) Comien y -t-il de mole(s) insi que de molécules d'cide sulfurique dns 3,92 g d'cide sulfurique? Msse mole : On utilise l msse molire. Proportion: 98 g x 3.92 g moles dns l' x 4 10-3 mol mol nomre d tomes : On utilise le nomre d vogdro. Proportion: ( molécules) x molécules dns l' 3 4 10 mol x 2.41 10 2écules Réponse : Notre de cuivre contient 4 10-3 mol et 2.41 10 2écules. L chimie quntittive 6
1.4 Le volume molire des gz (V 0 ) 1.4.1 L loi d'vogdro-mpère vogdro en 1811 et mpère en 1814 émirent l'hypothèse qu'un volume déterminé d'un gz quelconque contient toujours le même nomre de moles et donc de molécules. V n cons tn te ou V cons tn te n vec V volume ; n nomre de moles Cette hypothèse, confirmée ujourd'hui, conduit à l'énoncé de l loi d'vogdro-mpère: Dns les même conditions de tempérture et de pression, les volumes molires (volume d'une mole de molécules) de gz quelconques, sont les mêmes. 1.4.2 Les CNTP CNTP signifie : les Conditions Normles de Tempérture et de Pression. Dns ces conditions: L tempérture 0 C ou 273,15 K L pression 1.01325. 10 5 P ux CNTP, le volume molire, c est-à-dire le volume d une mole, de tous les gz vut 22.4 litres. Cel signifie qu ux C.N.T.P, 4 (g) de gz hélium (), 32 (g) de gz oxygène O 2 () occupent le même volume de 22,4 (litres). Remrques ) 1.01325. 10 5 P est l pression tmosphérique moyenne u ord de l mer. ) Le volume molire d'un gz dépend de l pression et de l tempérture. insi, si l tempérture du gz s'élève de 0 à 20 ( C) pour une pression de 1.01325. 10 5 P, le volume molire du gz psse de 22.4 litres à 24,04 litres. 1.4.3 Trouver le volume d un gz à prtir de l msse d un Unité du volume molire l/mol 22.4 l Frction (u CNTP) Le volume molire fit ppel à 2 données : - le volume (en litres) - l mole Le volume molire nous permet, vi une proportion, de psser du nomre de moles de l u volume de l ou vice-vers. roportion : P u CNTP : 22.4 l volume de l' nomre de moles dns l' L chimie quntittive 7
Exemples ) L msse molire du dihydrogène étnt de 2 g/mol, une e de gz hydrogène (H 2 ) ux C.N.T.P pèse 2 (g) et contient 6,02 10 molécules H 2 dns un volume de 22,4 litres. 2(g) H 2 e 6,02 10 molécules H 2 22,4 (l) B) Comien y -t-il de moles d'hydrogène dns 1 litre de dihydrogène ux C.N.T.P? Volume mole : On utilise le volume molire. Proportion : 22.4 l x 1 l moles dns l' x 4.46 10-2 mol 1.5 Etude quntittive des réctions chimiques 1.5.1 Principe C est Lvoisier qui le premier pes vec précision les réctifs et les produits d une réction chimique. Pr cette méthode rigoureuse, il découvrit l loi qui porte son nom : ntoine-lurent Lvoisier (1743-1794) u cours d une réction chimique, l somme des msses des réctifs est égle à l somme des msses des produits formés. Nous vons déjà ppliqué cette loi pour écrire l'éqution chimique équilirée d une réction chimique. Nous llons mintennt utiliser les moles pour l illustrer. Exemple L ttque d une rre de fer pr un cide fort (l cide chlorhydrique) 2 Fe + 6 HCl 2 FeCl 3 + 3 H 2 (gz) L'éqution chimique équilirée indique le nomre reltif de molécules qui interviennent dns l réction. insi, cette éqution signifie que chque fois que 2 tomes de fer sont ttqués, il fut 6 molécules d cide chlorhydrique pour otenir 2 molécules de chlorure de fer(iii) et 3 molécules de gz hydrogène. Mintennt, si u lieu de considérer les tomes et les molécules individuellement, on considère des ensemles de 6,02x10 tomes et molécules (e), on otient : 2 moles Fe + 6 moles HCl 2 moles FeCl 3 + 3 moles H 2 (gz) L chimie quntittive 8
Nous pouvons fcilement trouver les msses correspondnt à ces nomres de moles en utilisnt les msses molires comme décrit dns les prgrphes précédents. Si le nomre de moles de réctifs n est ps le même que celui donné dns l éqution, ce qui est générlement le cs, nous pouvons trouver les ons rpport pr de simples proportions. 1.5.2 Exemple de procédure 1.5.2.1 Les réctifs sont en quntités stoechiométriques Reprenons l réction de l exemple du prgrphe précédent Si dns l réction précédente, on utilise 4,48 (g) de fer et une quntité d cide chlorhydrique suffisnte, quelle msse de chlorure de fer(iii) et quelle msse de dihydrogène otiendrons-nous? Remrque de déprt PROCEDURE POUR TROUVER LES REPONSES L éqution équilirée nous indique que: 2 moles Fe + 6 moles HCl 2 moles FeCl 3 + 3 moles H 2 (gz) Il n est ps possile de clculer directement l msse de chlorure de fer (III) et l msse de dihydrogène depuis l msse de fer, cr le lien entre le fer et les utres composés impliqués dns l réction, qui est présenté dns l éqution équilirée de l réction, ce fit en moles! Strtégie ) Il fut convertir l msse de fer en mole puisque c est l unité utilisée pour fire le rpport entre le fer et les utres composés de l réction à trvers l éqution. B) Pr une simple proportion, le nomre de moles de fer dns 4.48 g, nous permettr de trouver le nomre de moles correspondntes de dihydrogène et de chlorure de fer(iii). C) Finlement, en utilisnt l msse molire du dihydrogène et du chlorure de fer (III), le nomre moles de ces derniers ser convertie en msse et nous urons nos réponses. Clculs ) Msse de fer mole de fer : On utilise l msse molire du fer Proportion: 56 g x 4.48 g moles dns l' x 0.08 mol B) Théorie : 2 moles Fe + 6 moles HCl 2 moles FeCl 3 + 3 moles H 2 (gz) Prtique : 0.08 mol Fe + 0.24 mol HCl 0.08 mol FeCl 3 + 0.12 mol H 2 Proportions: 2 mol Fe 0. 08 mol Fe 6 mol HCl x mol HCl 2 mol Fe 2 mol FeCl L chimie quntittive 9 3 0.08 mol Fe x mol FeCl 3 2 mol Fe 0.08 mol Fe 3 mol H x mol H 2 2
C) moles msse On utilise l msse molire. FeCl 3 : M(FeCl 3 ) 56 + 3 35.5 162.5 g/mol ; Proportion: 162.5 g x g x 13 g 0.08 mol H 2 : M(H 2 ) 2 1 2 g/mol ; Proportion: 2 g x g 0.12 mol x 0.24 g Réponses : Nous otiendrons 0.24 g de dihydrogène et 13 g de chlorure de fer (III). Remrques générles 1. Le dihydrogène étnt un gz, il est, dns certins cs, préférle de clculer le volume du gz que l on otient ux C.N.T.P, lorsque l on fit régir 4,48 (g) de fer. Moles volume : On utilise le volume molire Proportion: 22.4 l 0.12 x l moles x 2.69 l 2. Lors d'une réction chimique, les sustnces régissent toujours suivnt les proportions stœchiométriques. Si une des sustnces est en excès, l quntité en excès ne régit ps. 1.5.2.2 Un des réctifs est en excès Le soufre et le zinc régissent pour former du sulfure de zinc : Zn + S ZnS Quelle quntité de sulfure de zinc otiendr-t-on, si l'on fit régir 32.5 (g) de zinc vec 64 (g) de soufre? Strtégie ttention : L plus grnde msse le composé en excès. Rppel : Il fut comprer des moles. ) Convertir l msse de zinc et de soufre en moles pour trouver le composé en excès. B) Trouver le nomre de moles de sulfure de zinc à prtir du nomre de mole du réctifs limitnt*. Remrque: *Le réctif limitnt est le réctif qui n est ps en excès. Toutes les moles du réctif limitnt régissent u cours de l réction, lors que seule une prtie des moles du réctif en excès prticipe à l réction. C) Convertir le nomre de moles de sulfure de zinc en msse. Clculs ) Msse mole : On utilise l msse molire L chimie quntittive 10
M(Zn) 65 g/mol ; M(S) 32 g/mol ; proportion: proportion: 65 g 32 g 32.5 g x mol 64 g x mol x 0.5 mol x 2 mol L éqution équilirée indique que le rpport Zn:S est de e de Zn pour e de S. Le rpport en moles clculées est Zn :S 1:4. Le soufre est en excès, le Zn est le réctif limitnt. Il fut donc prendre le nomre de zinc pour trouver le nomre de mole de ZnS. B) Théorie : 1 Zn + 1 S 1 ZnS Prtique : 0.5 Zn + 2 S 0.5 ZnS Proportion: Zn 0. 5 mol Zn ZnS x mol ZnS C) Mole msse: On utilise l msse molire. M(ZnS) 65 + 32 97 g/mol; Proportion: 97 g x g 0.5 mol x 48.5 g Réponse : On otiendr 48.5 g de sulfure de zinc. 2.1 Rppel Une solution est un mélnge homogène contennt u minimum 2 composés : le solvnt et le soluté. Le solvnt est le composé, à l étt liquide, qui sert à dissoudre le soluté. Il est le composnt mjoritire de l solution. Le soluté est soit un liquide, soit un solide, soit un gz qui est dissout dns le solvnt. Il est le composnt minoritire de l solution. 2.2 Les concentrtions En chimie et en physique, l concentrtion désigne l proportion d'un soluté dns une solution Il y plusieurs mnières d exprimer une concentrtion, mis en chimie, on utilise principlement l molrité et le titre. L chimie quntittive 11
2.2.1 Le titre ou concentrtion mssique Le titre d une solution est l msse de sustnce dissoute dns un litre de solution. T m V m msse de soluté en grmme V volume de l solution en litre T titre de l solution en g/l Exemple On dissout 20,2 g de nitrte de potssium dns de l eu pour préprer une solution de 250 ml. Quel est le titre de l solution? Volume en litre : Proportion : Réponse : V 250 ml 0.25 l x 1 g l 20.2 g x 80.8 g 0.25 l Le titre est de 80.8 g/l 2.2.2 L molrité ou l concentrtion molire L molrité d une solution est le nomre de moles de sustnce dissoute dns un litre de solution. C n V n nomre de moles de soluté en mol V volume de l solution en litre C molrité en mol/l Remrques : 1. L révition de (mol/l) est le symole M. insi : - une solution 1 M contient 1 (mol/l) de soluté. - une solution 2 M contient 2 (mol/l) de soluté. - une solution 0,5 M contient 0,5 (mol/l) de soluté. 2. Pr convention, on désigne souvent l molrité d'une sustnce en solution pr l nottion: [] molrité de en (mol/l). insi [H + ] signifie concentrtion molire ou molrité des ions H + d'une solution. Exemple On dissout 20,2 (g) de nitrte de sodium dns de l eu pour préprer une solution de 250 ml. Quelle est l molrité de l solution? ) Convertir l msse en mol cr l molrité mol/l Msse mol : On utilise l msse molire L chimie quntittive 12
Nitrte de potssium NNO 3 Proportion : 85 g 20.2 x g mol M(NNO 3 ) + 14 + 3 16 85 g/mol x 2.38. 10 - B) Clculer le nomre de moles dns 1 l. Volume en litre : 250 ml 0.25 l Proportion : x mol 1 l 2.38 10 0.25 1 l mol Réponse : L molrité de l solution est de 9.52. 10-1 2.2.3 Psser de l molrité u titre ou vice-vers x 9.52. 10 - mol/l L molrité et le titre d'une sustnce dissoute sont liés pr l msse molire M de l sustnce selon l reltion : Exemple T g l mol l g mol n M V mol l Clculer l molrité d'une solution de sulfte de cuivre(ii) dont le titre est de 240 (g/l). Formule : T ( g / l) C ( mol / l) M ( g / mol) Clcul : g mol M(CuSO 4 ) 63.5 + 32 + 4 16 159.5 g/mol 240 C ( mol / l) ( g / l) 1.5 mol/l 159.5 ( g / mol) 2.2.4 L préprtion d une solution C M T ( g / l) C ( / ) mol l M ( g / mol) L chimie quntittive 13
2.3 Les dilutions des solutions Il rrive fréquemment u lortoire de disposer d une solution concentrée que l on doit diluer pour otenir une solution moins concentrée. Cette dilution s effectue à l ide d une pipette jugée et d un llon jugé qui permettent de mesurer des volumes précis de solution : Exemple prtir d une solution de sulfte de cuivre(ii) de concentrtion C i 0,5 M, on souhite préprer un volume V f 500 (ml) d une solution diluée de concentrtion C f 0,01 M. Quel volume V i de solution de déprt doit-on prélever? Formules Le nomre de moles (ou msse) de soluté reste inchngé entre le volume V i de solution prélevé et le volume V i + V eu ( V f ) de l solution diluée. Echntillon de l solution mère: Volume V i Concentrtion C i On donc l reltion suivnte : Moles pipette moles solution fille n vec C n (mol) C V V Moles n C i V i C f V f où V i est otenu pr : C f V f Vi C Clcul V f en litre : 500 ml 0.5 l i Solution mère: Volume quelconque Concentrtion C i Solution fille: Volume V i +V eu V f Concentrtion C f Clcul de V i : V i C V f f C i 0.01 0.5 0.5 0.01 l 10 ml Mode opértoire ) Prélever 10 (ml) de l solution à diluer (0,5 M) à l ide d une pipette jugée de 10 ml. B) Vider le contenu (10 ml) de l pipette jugée dns un llon jugé de 500 (ml). L chimie quntittive 14
C) Compléter vec de l eu distillée u trit de juge du llon tout en gitnt l solution de mnière à l homogénéiser. 2.4 Les dosges volumétriques lors de neutrlistion cide-se 2.4.1 Introduction L volumétrie est une méthode de dosge qui permet de déterminer l concentrtion inconnue d une solution pr une seconde solution de concentrtion connue. L fin du dosge est signlée pr un indicteur spécifique à l réction qui en générl chnge de couleur lorsque toute l sustnce à doser été consommée pr le réctif. Dns les explictions qui vont suivre, nous utiliserons l réction de neutrlistion entre un cide et une se selon l réction générle : cide + Bse Sel + Eu soit, simplement, H + + OH - H 2 O Pour l neutrlistion des ions H + pr les ions OH - (et réciproquement), il fut utnt d ions OH - qu il y d ions H +. Lors du dosge d un cide pr une se, l indicteur de fin de réction est une sustnce qui chnge de couleur lorsqu on psse d un milieu cide à un milieu sique. 2.4.2 Exemples d indicteurs (voir lortoire) Indicteur teinte en milieu cide teinte en milieu sique leu de romothymol june leu phénolphtléine incolore rouge violcé rouge de méthyle rouge june 2.4.3 Principe de l méthode ) On prélève dns un écher un volume connu d une solution (cide ou sique) dont l concentrtion est à déterminer. B) On joute à cette solution quelques gouttes d indicteur. C) On dose cette solution en joutnt goutte à goutte, à l ide d une urette, une solution de se ou d cide de concentrtion connue D) u virge de l indicteur (lorsqu il chnge de couleur), on relève sur l urette le volume de l solution qui été joutée pour fire virer l indicteur (neutrliser l solution). L chimie quntittive 15
2.4.4 Le dispositif expérimentl 2.4.5 Trouver l concentrtion inconnue de l cide (ou de l se) si le rpport stoechiométrique cide:se est de 1:1 Pour neutrliser un volume V 100 (ml) d une solution d cide chlorhydrique (HCl) de concentrtion inconnue C, on esoin d un volume V 30 (ml) d une solution d hydroxyde de sodium (NOH) de concentrtion connue C 0,05 M. Quelle est l concentrtion molire (molrité) de l solution d cide chlorhydrique? L éqution de l réction Rpport molire entre l cide et l se HCl + NOH NCl + H 2 O HCl + NOH NCl + H 2 O Formules En nous snt sur l éqution : n vec C V moles de se (n(se)) moles d cide (n(cide)) n C V Clculs moles de se (n(se)) C B V B et moles d cide (n(cide)) C V C V C V C C V V C 0.05 mol/l V 30 ml 0.03 l V 100 ml 0.1 l C V C V 0.05 0.03 1.5. 10-2 mol/l 0.1 Réponse L concentrtion de l cide chlorhydrique est de 1.5. 10-2 mol/l. L chimie quntittive 16
Remrque Le dosge se réduit en fit à l mesure précise des deux volumes V et V. 2.4.6 Générlistion 2.4.6.1 Cs théorique L éqution générle du dosge peut s écrire de l mnière suivnte : cide + B se C sel + D H 2 O Rpport molire entre les réctifs Formules mol cide + B mol se C mol sel + D mol H 2 O Proportion : B vec C V n moles d' cide moles de se ( Expérience ou exercice) ( Expérience ou exercice) ou moles d' cide moles de se B n C V Moles de (n()) C V Moles de B (n(b)) C B V B B C V C V ou C V C V B B C V C V On l reltion générle suivnte : B C V C V 2.4.6.2 Exemple Pour neutrliser 50 ml d une solution d cide sulfurique, on utilisé 200 ml d une solution 0,2 M d hydroxyde de sodium. Clculez l concentrtion de l solution d cide sulfurique. Eqution : Formule: H 2 SO 4 + 2 NOH N 2 SO 4 + 2 H 2 O B C V B C V C C V B V Données : C? V 50 ml 0.05 l C 0.2 mol/l V 200 ml 0.2 l 1 B 2 Clcul : C C V B V 1 0.2 0.2 2 0.05 0.4 mol/l L chimie quntittive 17