Dissolution de solides ioniques dans l'eau

De la structure des molécules aux propriétés chimiques - Physique-Chimie Spécialité

Exercice 1 : Compléter une équation de dissolution d'un solide ionique

Compléter l'équation de dissolution du \(K_{2}CO_{3}\) dans de l'eau : \[ K_{2}CO_{3} \longrightarrow ... + ... \]
On écrira la réaction dans son intégralité et en utilisant le symbole \( \longrightarrow \) du clavier virtuel.

Exercice 2 : Déterminer la concentration molaire d'une solution de Na2SO4 de concentration en ion Na+ donnée

Le sulfate de sodium, \( Na_2SO_4(s) \), est un solide ionique blanc.
La concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) en ions sodium, \( Na^{+}(aq) \), dans une solution aqueuse de sulfate de sodium est égale à \( 2,11 \times 10^{-2} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).
L'équation de dissolution du sulfate de sodium dans l'eau est :

\[ Na_2SO_4 (s) \overset{eau}{\longrightarrow} 2Na^{+}(aq) + SO_4^{2-}(aq) \]

Déterminer la concentration en quantité de matière de la solution de sulfate de sodium.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 3 : Déterminer la concentration molaire en ions Fe3+ ou Cl- d'une solution de chlorure de fer de concentration donnée

Une solution de chlorure de fer (III) de concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) \(7,10 \times 10^{-3} mol\mathord{\cdot}L^{-1}\) a été préparée. L'équation de dissolution du chlorure de fer (III) dans l'eau est : \[ FeCl_3 (s) \overset{eau}{\longrightarrow} Fe^{3+}(aq) + 3Cl^{-}(aq) \]


Déterminer la concentration en ions chlorure, \(Cl^{-}(aq)\), dans la solution.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Déterminer la masse de K3PO4 à dissoudre pour préparer une solution de volume et de concentraton molaire en ions K+ ou PO43- donnés

On souhaite préparer un volume de \( 540 mL \) d'une solution de phosphate de potassium de concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) en ion phosphate \([PO_4^{3-}] = 0,24 mol\mathord{\cdot}L^{-1} \). L'équation de dissolution du phosphate de potassium dans l'eau est : \[ K_3PO_4 (s) \overset{eau}{\longrightarrow} 3K^{+}(aq) + PO_4^{3-}(aq) \]

Données

On donne les masses molaires (en \(g \mathord{\cdot} mol^{-1} \) ) suivantes :
  • \(M(K) = 39,1 \)
  • \(M(P) = 31,0 \)
  • \(M(O) = 16,0 \)
Calculer la quantité de phosphate de potassium, \( K_3PO_4 (s) \), qu'il faut dissoudre.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Déterminer alors la masse correspondante de phosphate de potassium.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Préparer une solution ionique (Vsol, C cible de l'ion, formule composé solide)

On souhaite préparer \(200 mL\) d'une solution de sulfate d'aluminium dont la concentration en ions aluminium est \( [Al^{3+}] = 4,19 \times 10^{-1} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \). La solution est préparée à partir de sulfate d'aluminium hydraté de formule \( Al_2(SO_4)_3, \: 14H_2O \). Elle contient des ions aluminium, \( Al^{3+} \), et des ions sulfate \( SO_4^{2-} \).

Données

On donne les masses molaires (en \(g \mathord{\cdot} mol^{-1} \) ) suivantes :
  • \(M(Al) = 27,0 \)
  • \(M(S) = 32,1 \)
  • \(M(O) = 16,0 \)
  • \(M(H) = 1,0 \)


Déterminer la masse molaire du sulfate d'aluminium hydraté.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Compléter l'équation de dissolution du sulfate d'aluminium hydraté dans l'eau où l'on ne fait pas apparaître les molécules d'eau :
\( Al_2(SO_4)_3 \: (s) \overset{eau}{\longrightarrow} \) \(Al^{3+}(aq) + \) \(SO_4^{2-}(aq)\)
En construisant éventuellement un tableau d'avancement, calculer la masse de sulfate d'aluminium hydraté à dissoudre pour préparer la solution.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
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