QCM N° 10 a

Dissolution de composés ioniques

et moléculaires

 

   

 

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QCM N° 09 a Dissolution de composés ioniques et moléculaires :

 Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

 

Énoncé

A

B

C

Réponse

1

Le trichlorométhane de formule CHCl3 est une molécule polaire.

 Trichlorométhane 3D

 trichloromethane

χ (Cl) = 3,2 ; χ (H) = 2,2

Les positions moyennes des charges positives et négatives sont confondues.

Les atomes de chlore portent une charge partielle positive.

La molécule de trichlorométhane possède des liaisons polarisées.

C

2

Le borane de formule BH3 est une molécule :

 borane 3D

 borane

χ (B) = 2,0 ; χ (H) = 2,2

apolaire.

polaire.

dont les positions moyennes des charges positives et négatives sont confondues.

A et C

3

L’isooctane, de formule C8H18 est un solvant :

χ (C) = 2,55 ; χ (H) = 2,20

apolaire.

polaire.

composé de molécules possédant des liaisons très peu polarisées.

A et C

4

Lors de la dissolution d’un solide ionique dans l’eau, les ions :

se dissocient du solide ionique.

sont hydratés.

se dispersent dans la solution.

A, B et C

5

L’ion ci-dessous est :

Ion hydraté 

un anion.

un cation.

hydraté.

A et C

6

L’éthanol ( CH3CH2OH )est constitué de molécule polaire.

Il est :

soluble dans l’eau.

insoluble dans l’eau.

soluble dans un solvant polaire.

A et C

7

L’hexane, de formule C6H14, est :

soluble dans l’eau.

soluble dans un solvant polaire.

soluble dans un solvant apolaire.

C

8

L’équation de dissolution du cuivre (II), CuCl2 (s), dans l’eau s’écrit :

réponse a

réponse b

réponse c

C

9

L’équation de dissolution du nitrate de fer (III) est  :

Equation de dissolution du nitrate de fer III

 La solution :

contient autant d’ions fer (III), Fe3+ que d’ions nitrate, NO3

contient trois fois plus d’ions fer (III), Fe3+ que d’ions nitrate, NO3.

contient trois fois plus d’ions nitrate, NO3 que d’ions fer (III), Fe3+.

C

10

On souhaite préparer 1,00 L d’une solution aqueuse de nitrate de fer (III) dont la concentration en ions nitrate est :

[NO3] = 1,0 x 10–1 mol / L. Le nitrate de fer Fe(NO3)3  (s) est un solide ionique de masse molaire M = 242 g / mol.

L’équation de dissolution du nitrate de fer dans l’eau est la suivante :

Equation de dissolution du nitrate de fer III

La valeur de la masse, de nitrate de fer (III) nécessaire,  pour préparer cette solution est :

m = 24 ,2 g

m = 8,07 g

m = 72,6 g

B

 

 Questionnaire a été réalisé avec Questy Pour s'auto-évaluer

 Essentiel.

 

    Liaison polarisée et molécules polaires  et apolaires:

-    Molécule diatomique :

-    Une molécule, constituée de deux atomes A et B, est polarisée si ces deux atomes ont des électronégativités différentes.

-    La molécule A – B est une molécule polaire. Elle possède un moment dipolaire moment dipolaire.

-    Molécule polyatomique possédant plus de deux atomes :

-    Une molécule est polaire si elle possède un moment dipolaire moment dipolaire non nul.

-    Une molécule est apolaire si son moment dipolaire moment dipolaire nul

-    La molécule de trichlorométhane : molécule polaire

Vue 3D de la molécule de trichlorométhane 

-    La liaison C – Cl est  polarisée car l’atome de chlore est plus électronégatif que l’atome de carbone.

-    La liaison C – H est très peu polarisée.

Vue 3D des différents moments dipolaires des trois liaisons C  Cl 

-    Moment dipolaire de la molécule de trichlorométhane :

-    Le moment dipolaire résultant est égal à la somme vectorielle des moments dipolaires des trois liaisons C – Cl :

-    moment dipolaire résultant.

 Vue 3D du moment dipolaire résultant

-    Comme moment dipolaire non nul, la molécule de trichlorométhane est polaire.

-    La molécule de borane : molécule apolaire.

-    La liaison B – H est (faiblement) polarisée car l’atome de bore est plus électronégatif que l’atome d’hydrogène.

 Vue 3D de la molécule de borane

-    Moment dipolaire de la molécule de borane :

-    Le moment dipolaire résultant est égal à la somme vectorielle des moments dipolaires des trois liaisons B – H :

-    moment dipolaire résultant.

  Moment dipolaire de la molécule de borane    Et      Moment dipolaire résultant de la molécule de borane

 

-    Comme moment dipolaire nul, la molécule de trichlorométhane est apolaire. 

    Solvant polaire et apolaire :

-    Solvant polaire :

-    Un solvant constitué de molécule polaire est un solvant polaire.

-    Solvant apolaire :

-    Un solvant constitué de molécule apolaire est un solvant apolaire.

-    La molécule d’isooctane :

-    Le 2,2,4-triméthylpentane, ou isooctane, est un hydrocarbure de formule brute C8H18 .C'est un isomère de l'octane.

-    Formule semi-développée :

 isooctane

Isooctane 3D

  

-    La différence d’électronégativité entre l’atome de carbone et l’atome d’hydrogène est faible (χ (C) = 2,55 ; χ (H) = 2,20)

-    On peut admettre, comme les liaisons C – H sont très peu polarisées que :

-    Les solvants dont les molécules ne comportent que des atomes de carbone et d’hydrogène sont apolaires.

-    Ceci, même en l’absence de symétrie de la molécule.

    Dissolution d’un composé ionique dans l’eau :

-    L’eau H2O est un solvant polaire. La molécule d’eau est une molécule polaire.

 

-    La dissolution d’un cristal ionique dans un solvant polaire se déroule en 3 étapes :

-    La dissociation des ions du solide ;

-    La solvatation des ions ;

-    La dispersion des ions dans le solvant. 

-    Exemple : pour le chlorure de sodium

-    Les ions sodium Na+ et les ions chlorure Cl s’entourent d’un cortège de molécules d’eau. Ils sont hydratés.

-    Pour les anions la disposition des molécules d’eau est la suivante :

 Hydratation d'un anion     

-    Pour les cations la disposition des molécules d’eau est la suivante :

   hydratation d'un cation 

    L’éthanol :

-    La molécule d’éthanol CH3CH2OH est une molécule polaire, c’est un solvant polaire.

 

-    Les solutés polaires sont solubles dans les solvants polaires.

-    L’éthanol est soluble dans l’eau.

    L’hexane :

-    L’hexane est une molécule apolaire. C’est un solvant apolaire.

-    Les solutés moléculaires apolaires ou peu polaires sont généralement solubles dans les solvants apolaires.

-    L’hexane est insoluble dans les solvants polaires comme l’eau.

    Dissolution du chlorure de cuivre (II) dans l’eau :

CuCl2 (s)  → Cu2+ (aq) + 2 Cl (aq)

-    La solution contient deux fois plus d’ions chlorure que d’ions cuivre (II).

    Dissolution du nitrate de fer (III) dans l’eau :

Fe(NO3)3  (s)  → Fe3+ (aq) + 3 NO3 (aq)

-    La solution contient trois fois plus d’ions nitrate que d’ions fer (III).

-    Tableau d’avancement :

Équation bilan

 

eau

 

 

 

Fe(NO3)3  (s)

Fe3+ (aq)

+

3 NO3 (aq)

État du système

Avancement

n (Fe(NO3)3)

 

n (Fe3+)

 

n (NO3)

État initial

x = 0

n (s) ≈

 

0

 

0

État final

x = xmax

n (s) – xmax = 0

 

 xmax = n (s)

 

xmax  = 3 n (s)

tableau d'avancement

-    Concentration en soluté apporté :

-     concentration

-    Masse de soluté nécessaire :

-     Concentration

-    Concentration en ions nitrate :

-     Concnetration en ions nitrate

-    Masse de soluté nécessaire :

-     Masse de soluté

-    Application numérique :

-     valeur de la masse de soluté