[PDF] Savoir son cours SP. 6 Concentration molaire – exercices

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Savoir son cours

Calculer les concentrations molaires en soluté apporté des solutions désinfectantes suivantes : a) Une solution de 2,0 L contenant 1,0.10-2 mol b) Une solution de 500 mL contenant 5. 10-3 mol ଴ǡହ = 1.10-2 mol.L-1. c) Une solution de 20 mL contenant 5. 10-3 mol n Concentrations :

2Q GLVSRVH G·XQH VROXPLRQ GH VMŃŃOMURVH GH

concentration 1,0.10-2 mol.L-1. On considère les deux cas suivants : a) Le volume de la solution est de 500 mL. Quelle a été la quantité de matière de saccharose dissoute ? n = c V = 1,0.10-2 0,5 = 5,0.10-3 mol = 5,0 mmol. b) La solution a été préparée avec 6,0.10-3 mol de saccharose. Quel est le volume de la solution ? c = ௡ p FRQŃHQPUMPLRQ HQŃRUH" r Dilution :

2Q GLVSRVH G·XQH VROXPLRQ PqUH GH ŃRQŃHQPUMPLRQ HQ VROXPp c = 0,1 mol.L-1. On souhaite obtenir un volume

9· 200 PI de solution fille de concentration en soluté Ń· DB10-3 mol.L-1. Quel volume de solution mère

doit-on prélever ? Avec quelle verrerie se fait la dilution ?

Solution mère A : Solution fille B :

concentration : c. volume prélevé : v ? nombre de moles de soluté contenues dans la solution mère : n = cv concentration : Ń·. volume de la solution finale : Y·. nombre de moles de soluté contenues dans la solution fille : Q· Ń·Y· le nombre de moles de soluté est conservé : n = cv v = ௖ᇱൈ௩ᇱ ଴ǡଵ = 0,01 L = 10 mL. o FOMVVHPHQP"

SP. 6 Concentration molaire ² exercices

Sans effectuer de calcul, classer par ordre de concentration croissant, les solutions de diiode ci-dessous : c = ௡ donc si n1> n2 c1> c2 et si V1> V2 c1< c2 c3 < c1 et c1 < c5 et c5 < c2 et c2 < c4

Donc : c3 < c1 < c5 < c2 < c4

a) Une solution S1 de 4,0 L contenant 1,0.10-1 mol de diiode. b) Une solution S2 de 2,0 L contenant 5. 10-2 mol de diiode. c) Une solution S3 de 6,0 L contenant 1,0.10-1 mol de diiode. d) Une solution S4 de 2,0 L contenant 6,0.10-2 mol de diiode. e) Une solution S5 de 4,0 L contenant 5,0.10-2 mol de diiode.

On utilise une pipette jaugée de 10 mL

pour prélever la solution mère et on mL pour préparer la solution fille.

On dispose de 100 mL G·XQH VROXPLRQ aqueuse de concentration en soluté c = 7,5.10-1 mol.L-1. On y ajoute

0E I G·HMX. Quelle est la ŃRQŃHQPUMPLRQ HQ VROXPp Ń· de la solution fille ainsi obtenue ?

Solution mère A : Solution fille B :

concentration : c = 7,5.10-1 mol.L-1. volume prélevé : v = 100 mL. nombre de moles de soluté contenues dans la solution mère : n = cv concentration : Ń· ? volume de la solution finale : Y·= 0,1L + 0,9L = 1L. nombre de moles de soluté contenues dans la solution fille : Q· Ń·Y· le nombre de moles de soluté est conservé : n = cv Ń· Ń· = ௖ൈ௩ ଵ = 7,5.10-2 mol.L-1. q 3MVVHU G·XQ PLPUH PMVVLTXH j XQH ŃRQŃHQPUMPLRQ PROMLUH" I·pPLTXHPPH G·XQH HMX PLQpUMOH LQGLTXH ŃL-dessous les concentrations massiques (ou titres massiques) en mg.L-1 des ions TX·HOOH ŃRQPLHQPB Calculer la concentration molaire des ions calcium et magnésium de cette eau. Volume de la solution : V = 1L. : m1 = 9,4 mg = 9,4.10-3g.

Quantité de matière : n1 = ௠భ

Concentration : c1 = ௡భ

ଵ = 4,09.10-4 mol.L-1.

Masse : m2 = 1121 mg = 1,121 g.

Masse molaire : M2 = M(Cu) + M(S) + 4M(O)

M2 = 63,5 + 32,1 + 4 16 = 159,6 g.mol-1.

Quantité de matière : n2 = ௠మ

ଵହଽǡ଺ 7,02.10-3 mol.

Concentration : c2 = ௡మ

ଵ = 7,02.10-3 mol.L-1.

V Dilution encore :

2Q GLVSRVH G·XQH VROXPLRQ PqUH GH ŃRQŃHQPUMPLRQ HQ VROXPp c = 5,0 mol.L-1. On en prélève un volume V =

10 mL. On le verse dans une fiole jaugée de 100 mL HP RQ ŃRPSOqPH MYHŃ GH O·HMXB Quelle est la

ŃRQŃHQPUMPLRQ HQ VROXPp Ń· de la solution fille ainsi obtenue ?

Solution mère A : Solution fille B :

concentration : c = 5,0 mol.L-1 volume prélevé : v = 10 mL. nombre de moles de soluté contenues dans la solution mère : n = cv concentration : Ń· ? volume de la solution finale : Y· 100 mL. nombre de moles de soluté contenues dans la solution fille : Q· Ń·Y· le nombre de moles de soluté est conservé : n = cv Ń· Ń· = ௖ൈ௩

W Dilution encore et encore :

: m2 = 327 mg = 0,327 g.

Masse molaire : M3 = M(H) + M(C) + 3M(O)

M2 = 1 + 12 + 3 16 = 61 g.mol-1.

Quantité de matière : n3 = ௠మ

଺ଵ 5,4.10-3 mol.

Concentration : c3 = ௡య

ଵ = 5,4.10-3 mol.L-1.

Utiliser ses connaissances

Afin de donner une saveur acidulée à certaines NRLVVRQV RQ \ MÓRXPH GH O·MŃLGH ŃLPULTXH GH IRUPXOH

C6H8O.

a) Calculer sa masse molaire moléculaire.

M = 6M(C) + 8M(H) + M(O)

M = 6 12 + 8 1 + 16 = 96 g.mol-1.

b) Une boisson a pour titre massique en acide citrique 30 g.L-1. Quelle est la concentration molaire en acide citrique de cette boisson ?

Dans combien y a-t-il de moles ?

n = ௠ ଽ଺ = 0,3125 mol.

Dans 1 L de boisson, il y a

Donc c = ௡

ଵ = 0,3125 mol.L-1.

En fait, t = ௠

c) Cette boisson existe dans différents conditionnements ŃMQQHPPHV NRXPHLOOHV"

4XHOOH TXMQPLPp GH PMPLqUH G·MŃLGH ŃLPULTXH

trouve-t-on dans une cannette de 33 cL et dans une bouteille de 75 cL ? n = cV Si V = 33 cL, alors n = 0,3125 33.10-2 0,103 mol. Si V = 75 cL, alors n = 0,3125 75.10-2 0,234 mol. Un médicament utilisé pour soigner les rhumes

HVP SUpVHQPp VRXV IRUPH G·MPSRXOHV GH VROXPLRQ

non buvables de 5,0 mL. Chaque ampoule ŃRQPLHQP 2D0 PJ G·HXŃMO\SPRO GH IRUPXOH

C10H18O.

a) Quelle est la concentration molaire en eucalyptol de chaque ampoule ? Quantité de matière présente dans 250 mg :

M = 10M(C) + 18M(H) + M(O)

M = 10 12 + 18 1 + 16 = 154 g.mol-1.

n = ௠ ଵହସ 1,62. 10-3 mol = 1,62 mmol.

Concentration molaire :

c = ௡ b) 3XU O·HXŃMO\SPRO M XQH PMVVH YROXPLTXH GH

0,924 g.cm-3B 4XHO HVP OH YROXPH G·HXŃMO\SPRO

pur dissout dans chaque ampoule ?

Attention aux unités !!!!!

n Solution sucrée : o Déboucheur liquide : n p Ampoules pour inhalation :

On veut préparer un sirop très léger de fructose (C6H12 O6). Pour cela, on pèse 250 g de fructose

TXH O·RQ GLVVRXP GMQV 20 I G·HMXB

a) Calculer la masse molaire du fructose.

M = 6M(C) + 12M(H) + 6M(O)

M = 6 12 + 12 1 + 6 16 = 180 g.mol-1.

b) Donner le protocole pour réaliser cette dilution : (voir cours) c) Quelle est la concentration en fructose de la solution obtenue : n = ௠ ଵ଼଴ 1,4 mol. c = ௡ q %RLVVRQ MX ŃLPURQ"

Une solution commerciale de déboucheur

OLTXLGH SRXU JF ŃRQPLHQP GH O·O\GUR[\GH GH sodium (soude) NaCl. Sa concentration en ce

VROXPp HVP G·HQYLURQ 6 PROBI-1.

Quelle est la masse de soude dissoute dans une

bouteille de 75 cL de cette solution ? Quantité de matière présente dans 75 cL : n = c V = 6 75.10-2 = 4,5 mol. Masse correspondant à cette quantité de matière :

M = M(Na) + M(Cl)

M = 23 + 35,5 = 58,5 g.mol-1.

m = n M = 4,5 58,5 = 263,25 g. r 0ROHV HP YROXPHV" a) I·pPOMQRO F2H6O est un antiseptique local. Sa masse volumique est = 0,780 g.mL-1. Quelle quantité de matière G·pPOMQRO ŃRQPLHQP XQ flacon de 250 mL de cet alcool pur ?

ATTENTION aux unités !!!!!

Quantité de matière correspondante :

M = 2M(C) + 6M(H) + M(O)

M = 2 12 + 6 1 + 16 = 46 g.mol-1.

n = ௠ ସ଺ 4,24 mol. b) I·pPOHU pPO\OLTXH GH IRUPXOH C4H10O était autrefois utilisé comme anesthésique. Sa masse volumique est ' = 0,710 g.mL-1. On souhaite disposer de 0,2 mol de ce liquide pur. Quel volume faut-il alors prélever ? er éthylique correspondant à cette quantité de matière:

M = 4M(C) + 10M(H) + M(O)

M = 4 12 + 10 1 + 16 = 74 g.mol-1.

= n M = 0,2 74 = 14,8 g.

Volume correspondant :

଴ǡ଻ଵ଴ 20,8 mL.

ATTENTION aux unités !!!!!

W Vinaigre :

On souhaite prélever 10 cL de vinaigre et le diluer 10 fois, c'est-à-dire diviser sa concentration par 10.

a) Quelle verrerie faut-il utiliser ? Une pipette jaugée de 10 cL, c'est-à-dire 100 mL et une fiole jaugée de volume 10 fois plus grand c'est-à-dire 1000 mL ou encore 1L. b) Calculer le volume à prélever pour réaliser une solution diluée dix fois de vinaigre, de volume égal à 500 ml. Il faut prélever un volume 10 fois plus petit soit 50 mL.

V ILPRQMGH"

Une limonade est une boisson gazeuse contenant du dioxyde de carbone, du sucre, des MU{PHV QMPXUHOV G·RUMQJH RX GH ŃLPURQ HP XQ acidifiant. Le glucose (C6H12O6) et le dioxyde de ŃMUNRQH VRQP VROXNOHV GMQV O·HMXB $ 20ƒF RQ peut dissoudre GMQV 1 I G·HMX ÓXVTX·j 700 J de glucose et 0,038 mol de dioxyde de carbone. a) Calculer les masses molaires moléculaires du glucose et du dioxyde de carbone.

Pour le glucose:

M = 6M(C) + 12M(H) + 6M(O)

M = 6 12 + 12 1 + 6 16 = 180 g.mol-1.

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