Contrôle  N° 04 bis

Correction

Énoncé :

I- Le chlorure de cuivre II.

II- Un précipité qui vaut de l'argent.

 

   

 

I- Le chlorure de cuivre II.

On prépare un volume V = 250 mL d’une solution

de chlorure de cuivre II en dissolvant une masse m = 269 mg

 de chlorure de cuivre II (CuCl 2) anhydre dans de l’eau distillée.

 

1)- Déterminer la quantité de matière n de chlorure de cuivre II dissout en solution.

-  Quantité de matière n de chlorure de cuivre II

-  quantité de matière de chlorure de cuivre II

2)- Déterminer la concentration molaire en soluté apporté C de la solution obtenue.

-  Concentration molaire en soluté apporté C de la solution obtenue :

-  concentration molaire en soluté apporté

3)- Écrire l’équation chimique de la dissolution du chlorure de cuivre II anhydre dans l’eau.

-  Équation chimique de la dissolution du chlorure de cuivre II anhydre dans l’eau :

 

Eau

 

CuCl2   

Cu2+ (aq)     +  2 Cl (aq)


4)- Établir le tableau d’avancement pour cette dissolution.

-  Tableau d’avancement pour cette dissolution :

Équation

CuCl2

Cu 2+ (aq)

+  2 Cl  (aq)

État du

système

Avancement

 

 

 

 

État initial

(mol)

x = 0

n = 2,0 x 10 – 3  

0

0

Au cours de la

transformation

x

n – x

 x

2 x

État final

(mol)

x = xmax

n – xmax = 0

n = xmax

 

 xmax

2 xmax

 

0

 

n = 2,0 x 10 – 3  

2 n = 4,0 x 10 – 3  

  

5)- Déterminer les concentrations molaires des ions présents dans la solution.

-  Concentrations molaires des ions présents dans la solution :

-  concentration en ions cuivre II

-  

II- Un précipité qui vaut de l’argent.

On mélange un volume V1 = 100 mL de solution S1

de chlorure de calcium {Ca 2+ (aq) + 2 Cl(aq)} et

un volume V 2 = 100 mL  de solution S2 de nitrate d’argent

{Ag + (aq) + NO3 (aq)}.

Les deux solutions ont la même concentration

C = 1,00 x 10 – 2  mol / L en soluté apporté.

On observe la formation d’un précipité blanc de

 chlorure d’argent.

 

1)- Déterminer la quantité de matière n1 d’ions chlorure Cl présents dans la solution S1

-  Quantité de matière n1 d’ions chlorure Cl présents dans la solution S1

-   De la formule de la solution de chlorure de calcium, on déduit :

[Cl] = 2 C = 2,00 x 10 – 2  mol / L

-    n1 = [Cl]. V1

 n1 =  2,00 x 10 – 2  x 0,100

-   n1   2,00 x 10 – 3  mol

2)-  Déterminer la quantité de matière n2 d’ions argent Ag + présents dans la solution S2

-  Quantité de matière n2 d’ions argent Ag + présents dans la solution S 2

-  De la formule de la solution de nitrate d’argent, on déduit :

[Ag +] =  C 1,00 x 10 – 2  mol / L

-   n2 = [Ag +]. V2

 n2 =  1,00 x 10 – 2  x 0,100

 n2   1,00 x 10 – 3 mol

3)

-  Équation bilan de la réaction de précipitation

- Écrire l’équation bilan de la réaction de précipitation.

Ag + (aq)   +    Cl  (aq)    →   AgCl (s)

4)- Établir le tableau d’avancement de la réaction de précipitation.

-  Tableau d’avancement de la réaction de précipitation

Équation

Ag + (aq)

+   Cl  (aq)

AgCl (s)

État u système

Avancement

 

 

 

 

État initial (mol)

x = 0

n2 = 1,00 x 10 – 3

n1 = 2,00 x 10 – 3

0

Au cours de la

transformation

x

n2  – x

n1  – x

x

État final (mol)

x = xmax

n2  – xmax

n1  – x

 

xmax

5)- Déterminer la valeur de l’avancement maximal xmax. En déduire le réactif limitant.

-  Valeur de l’avancement maximal xmax et réactif limitant :

-  On peut calculer les deux valeurs de xmax en résolvant les deux équations suivantes :

n1  –  xmax  = 0

=>

xmax1  2,0 x 10 – 3  mol   

=>

xmax  = xmax2  1,0 x 10 – 3  mol   

n2  –  xmax  = 0

xmax2  1,0 x 10 – 3  mol   

-  La valeur retenue pour xmax est la plus faible des deux valeurs.

-  Le réactif limitant est l’ion argent Ag +.

-  La valeur retenue pour xmax est la plus faible des deux valeurs.

-  Le réactif limitant est l’ion argent Ag +.

6)- Déterminer la valeur de la quantité de matière np et la valeur de la masse mp de précipité obtenu.

-  Valeur de la quantité de matière np de précipité obtenu :

-  n =  xmax  =  xmax2  1,0 x 10 – 3  mol   

-  Valeur de la masse mp de précipité obtenu :

-  mp  =  np . M (AgCl)

mp  =  1,0 x 10 – 3  x (107,9 + 35,5)

mp   0,14 g

7)- Calculer les valeurs des concentrations des espèces présentes dans l’état final du système.

-  Dans la solution, il y a les ions spectateurs Ca 2+ et NO3   et il reste des ions chlorure Cl.

-  Concentration des ions chlorure Cl.

-  concentration en ions chlorure

-  Concentration des ions calcium Ca 2+.

-  concentration en ions calcium

-  Concentration des ions nitrate NO3.

-  concentration des ions nitrate