Devoir sur la chimie des solutions








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DEVOIR SUR LA CHIMIE DES SOLUTIONS


1) On vous demande d'effectuer les calculs suivants. (5 points)

a) Nombre d'atomes d'oxygène dans 4,68 g d'hydroxyde d'aluminium [Al(OH)3] :

b) Masse en grammes de 100 atomes d'hydrogène :

c) Masse en grammes de 20 moles de molécules d'eau (H2O) :

d) Masse en grammes de 50 molécules d'hydroxyde de sodium (NaOH) :

e) Masse en grammes de 0,25 mole de molécules de sulfate d'aluminium[Al(OH)3] :
2) Calculer le nombre de moles dans les quantités de matières suivantes? (5 points)

a) 80 g de NaOH

b) 9,8 g de H2SO4

c) 450 g de Al2S3

d) 3 672 molécules de NaCl

e) 24 080 atomes de Fe
3) Le schéma ci-dessous représente un diagramme de Venn avec quatre ensembles A, B, et D. (10 points)

A : ensemble des mélanges.

B : ensemble des solutions solides.

C: ensemble des solutions liquides.

D: ensemble des solutions gazeuses

a) Quelles sont les parties qui sont vides. Justifier votre réponse.

b) Quelles substances trouve-t-on dans la partie de l’ensemble A qui ne contient aucun élément de B, C et D?

c) Situer par rapport au diagramme de Venn les substances suivantes : eau salée, air, laiton, HCl (aq), NaOH (aq), NaCl (s), Pt(s).
4) Calculer les CONCENTRATIONS MOLAIRES et les NORMALITÉS des solutions définies dans par les énoncés suivants. (10 points)
a) Elle renferme 0,2 mole de NaOH dans 200 mL de solution.
b) Elle renferme 8 g de NaOH dans 100 mL de solution
c) Elle renferme 39,2 g de H2SO4 dans 100 mL de solution
d) Elle renferme 3 moles de HCl dans 300 mL de solution
e) Elle renferme 12,04 . 1023 molécules de KOH dans 0,2 L de solution.

5) Une solution aqueuse de chlorure de sodium est telle que la masse du solvant est vingt fois plus grande que celle du soluté. Dans les conditions de l'expérience la masse volumique du sel est de 2,165 g/cm3. On supposera que la diminution de volume au cours de la dissolution est le dixième du volume initial du solvant. (6 points)
a) Quelle est la.i.titre; de la solution (g/ L)?
b) Quelle est la.i.concentration molaire; de la solution (mol/ L)?
c) Quelle est la molalité de la solution (mol/ L de solvant)?
6) Quelle masse de NaOH (s) sera nécessaire pour préparer 600 mL d'une solution de soude [NaOH (aq)] ayant une concentration de 5,6 g/L? Comment allez-vous procéder au laboratoire pour préparer cette solution? (5 points)

7) On vous fournit une solution d'acide chlorhydrique (HCl) ayant une molarité de 2 mol/L. (5 points)

a) Quel volume de cette solution sera nécessaire pour préparer 900 mL d'une solution d'acide chlorhydrique (HCl) ayant une molarité de 1,2 mol/L?

b) Comment allez-vous procéder pour préparer ces 800 mL de solution?
8) Deux litres d'une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) contiennent 1,6 g de soluté. On prend 250 mL de cette solution et on dilue jusqu'à ce que le volume final soit de 500 mL. Quelle est la concentration de la solution obtenue? (5 points)

9) On vous fournit une solution d'acide sulfurique (H2SO4) ayant une molarité de 1,6 mol/L.

(5 points)
a) Quel volume de cette solution sera nécessaire pour préparer 1 L d'une solution d'acide sulfurique (H2SO4) ayant une molarité de 1,2 mol/L?

b) Comment allez-vous procéder pour préparer ces 500 mL de solution d'acide sulfurique (0.2 mol/L) ?
10) Dans 300 mL d'une solution d'acide sulfurique (H2SO4), la masse du soluté dissous est de 58,8 g. On prélève 100 mL de cette solution et on ajoute de l'eau distillée jusqu'à ce que le volume final soit de 500 mL. Soit «S1» cette solution. On prend 20 mL de la solution «S1» et on les dilue pour obtenir 100 mL d'une nouvelle solution «S2». (5 points)
a) Quelle est la concentration molaire de la solution «S1»?

b) Quelle est la normalité de la solution «S1»?

c) Quelle est la concentration molaire de la solution «S2»?

d) Quelle est la normalité de la solution «S2»?
11 Vous travaillez dans un laboratoire durant les vacances. On vous fournit une solution d'acide chlorhydrique (HCl) ayant une molarité de 1 mol/L. On vous demande de préparer deux solutions:

• Solution 1: 50 mL de solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,2 mol/L

• Solution 2:100 mL de solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,5 mol/L

Comment allez-vous procéder? (5 points)

12) Vous travaillez dans un laboratoire durant les vacances. On vous fournit une solution d'acide chlorhydrique (HCl) ayant une molarité de 1 mol/L. (6 points)
On vous demande de préparer deux solutions:

• Solution 1: 50 mL de solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,2 mol/L

• Solution 2:100 mL de solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,5 mol/L
Comment allez-vous procéder?


ATELIER SUR LES SOLUTIONS

  1. Questions se rapportant à l’activité UEL

ON SUPPOSERA QUE LE SOLIDE IONIQUE EST DU CHLORURE DE SODIUM

1) Nommer le cation et l’anion dans le solide ionique? Quel est le système cristallin du solide ionique. (5 points)

2) Quelles sont les forces qui maintiennent les ions dans les positions qu’ils occupent dans la maille élémentaire? Que deviennent ces forces quand les ions sont au contact des molécules d’eau? (5 points)

3) Quelle est la particularité électrique de la molécule d’eau? Pourquoi les molécules d’eau peuvent-elles arracher les ions du solide ionique? (5 points)

4) Comment les molécules d’eau doivent-elles s’orienter pour arracher les cations du solide ionique? Que se passe-t-il alors quand un cation a réussi à attirer plusieurs molécules d’eau? Représenter par un schéma la situation obtenue. Comment appelle-t-on l’ion obtenu? (7.5 points)

5) Comment les molécules d’eau doivent-elles s’orienter pour arracher les anions du solide ionique? Que se passe-t-il alors quand un anion a réussi à attirer plusieurs molécules d’eau? Représenter par un schéma la situation obtenue. Comment appelle-t-on l’ion obtenu? (7.5 points).

II. Questions du laboratoire portant sur les solutions
6) Résumer en deux ou trois lignes le protocole permettant de préparer 50 mL d’une solution de [ K2Cr2O7 (aq)] à 0,08 mol/L. (5 points)
7) Quelle est la masse de K2Cr2O7 contenue dans 60 mL de votre solution à 0,08 mol/L? (5 points).
8) Comment allez-vous procéder pour préparer 50 mL d'une solution de K2Cr2O7 ayant une concentration de 2 g/L. (5 points)
9) Résumer en deux ou trois lignes le protocole permettant de préparer 100 mL d’une solution de [ K2Cr2O7 (aq)] à 0,05 mol/L à partir d’une solution de [ K2Cr2O7 (aq)] dont la concentration est 0,08 mol/L. (5 points)
10) Comment allez-vous procéder pour préparer 100 mL d'une solution de K2Cr2O7 ayant une concentration de 15 g/L à partir d’une solution étalon ayant une concentration de 20 g/L. (5 points)

11) Quels sont les ions présents dans les solutions que vous avez préparées? (5 points)
12) Écrire l'équation de dissociation ionique qui traduit le phénomène qui se produit quand vous dissolvez le K2Cr2O7 (s) pour préparer la solution de [ K2Cr2O7 (aq)] ? (5 points)

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