Contrôle N° 07 Seconde 2002

Sciences physiques

énoncé et correction

   

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I- Masses molaires, quantités de matière et nombre de moles.

II- Solution aqueuse et concentration.

 

 

 

 

Données :

Masses molaires atomiques :

M (C) = 12,0 g / mol ; M (H) = 1,00 g / mol ; M (O) = 16,0 g / mol 

M (N) = 14,0 g / mol ; M (S) = 32,1 g / mol ; M (Mg) = 24,3 g / mol ;

M (Cl) = 35,5 g / mol

 

Volume molaire : dans les conditions normales de température et de pression (C.N.T.P) :

Vm = 22,4 L / mol.

 

I- Masses molaires, quantités de matière et nombre de moles.

1)- Dans le sang, on trouve différentes substances. En particulier, lors d’une analyse de sang, on recherche le glucose C6H12O6 et l’urée C6H4N2O.

a)-  Calculer les masses molaires de ces molécules.

-    Masse molaire de la molécule de glucose :
-    M (C6H12O6)  = 6 M (C) + 12 M (H) + 6 M (O)
-    M (C6H12O6 ) ≈ 6 x 12,0 + 12 x 1,00 + 6 x 16,0
-    M (C6H12O6 ) ≈ 180 g / mol
-    Masse molaire de la molécule d’urée :
-    M (C6H4N2O)  = 6 M (C) + 4 M (H) + 2 M (N) + M (O)
-    M (C6H4N2O ) ≈ 6 x 12,0 + 4 x 1,00 + 2 x 14,0 + 1 x 16,0
-    M (C6H4N2O) ≈ 120 g / mol

b)-  Calculer la quantité de matière contenue dans une masse m = 1,00 g de chacune de ces substances.

-    Quantité de matière de glucose :
-     
-    Quantité de matière d’urée :
-     

2)- Le sulfate d’ammonium (NH4)2SO4 est un composé présent dans les engrais.

a)-  Déterminer le nombre de moles d’atomes de chaque élément présent dans une mole de sulfate d’ammonium.

-    Une mole de sulfate d’ammonium contient :
-    2 moles d’atomes d’azote,
-    8 moles d’atomes d’hydrogène,
-    1 mole d’atome de soufre
-    Et 4 moles d’atomes d’oxygène.

b)-  Déterminer la valeur de la masse molaire de ce composé.

-    Masse molaire du sulfate d’ammonium :
-    M ((NH4)2SO4) ≈ 132 g / mol

3)- On remplit un flacon de volume V = 2,00 L de gaz dichlore Cl2 dans les C.N.T.P.

a)-  Calculer la quantité de matière n (Cl2) de dichlore contenu dans le flacon.

-    Quantité de matière de dichlore contenu dans le flacon :
-     

b)-  Calculer la masse m (Cl2) de dichlore présent dans le flacon.

-    Masse de dichlore présent dans le flacon :
-    m (Cl2) = n (Cl2) . M (Cl2)
-    m (Cl2) ≈ 8,93 x 10 – 2 x 2 x 35,5
-    m (Cl2) ≈ 6,34 g

4)- L’acide sulfurique est une substance moléculaire de formule H2SO4. Dans les C.N.T.P, c’est un liquide incolore, huileux de masse volumique μ ≈ 1,83 g / cm3.

a)-  Calculer la masse molaire de l’acide sulfurique.

-    Masse molaire de l’acide sulfurique :
-    M (H2SO4) ≈ 98,0 g / mol

b)-  Calculer la quantité de matière d’acide sulfurique prélevée avec une pipette jaugée de 5,00 mL.

-    Masse d’acide sulfurique prélevée :
-    m = μ . V
-    m ≈ 1,83 x 5,00
-    m ≈ 9,15 g
-    Quantité de matière correspondante :
-     

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II- Solution aqueuse et concentration.

1)- On pèse une masse m1 = 27,0 g de glucose C6H12O6 dans le but de fabriquer un volume V1 = 100,0 mL d’une solution aqueuse S1 de glucose.

a)-  Calculer la quantité de matière n1 de glucose utilisé.

-    Quantité de matière de glucose utilisé :
-     

b)-  Indiquer le matériel utilisé pour préparer cette solution.

-    Matériel utilisé pour préparer cette solution:
-    Coupelle, balance, entonnoir, fiole jaugée de 100,0 mL, pipette simple pour ajuster le volume d’eau, pissette d’eau distillée.

c)-  Donner le mode opératoire (On peut faire des schémas).

d)-  Calculer la concentration C1 de la solution S1.

-    Concentration de la solution de glucose :
-     

e)-  Comment appelle-t-on l’opération réalisée pour préparer la solution S1 ?

-    L’opération réalisée pour préparer la solution S1 :
-    L’opération réalisée est une dissolution.

2)- On veut préparer un volume V2 = 200,0 mL d’une solution S2 à partir de la solution S1 telle que :.

a)-  Quel volume V de solution S1 doit-on utiliser ? Justifier la réponse.

-    Volume de S1 nécessaire :
-     
-    La quantité de matière n1 de glucose est la même dans la solution mère et dans la solution fille. Il y a conservation de la quantité de matière de soluté :
-    la quantité de matière de soluté présente dans la solution mère : n1 = C1 . V (1)
-    la quantité de matière de soluté présente dans la solution fille  : n2 = C2 . V2 (2)
-    Conséquence :
-     

b)-  Indiquer le matériel utilisé et le mode opératoire.

-    Matériel : bécher, pipette jaugée de 20,0 mL, fiole jaugée de 200,0 mL, pissette d’eau distillée, pipette simple.
-    On verse un peu de solution mère dans un bécher (on ne pipette jamais dans le récipient qui contient la solution mère).
-    On prélève le volume V = 20 mL à l’aide d’une pipette jaugée muni de sa propipette.
-    On verse le volume V = 20 mL dans une fiole jaugée de 200 mL.
-    On remplit la fiole jaugée environ aux trois quarts avec de l’eau distillée. On mélange.
-    On complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge.
-    On ajuste le niveau avec une pipette simple.
-    On bouche et on agite pour homogénéiser.

 

c)-  Comment appelle-t-on l’opération réalisée pour préparer la solution S2 ?

-    L’opération réalisée pour préparer la solution S2 :
-    On a effectué une dilution.

 

 

 



 
 

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