Séquence 1: Documents pour les cours

Chapitre 1 : Solution de chlorure de sodium, d’acide chlorhydrique et de soude :

Concentration molaire en espèce ionique

 

1- Solution de chlorure de sodium

Le chlorure de sodium à l’état solide est constitué des ions Na⁺ et Cl^-

L’équation de la dissolution dans l’eau est :

                                  NaCl     Na⁺  +  Cl^-

2- Solution d’acide chlorhydrique

Le chlorure d’hydrogène gazeux dissout dans l’eau laisse libérer les ions H⁺ et Cl^-

L’équation de dissolution dans l’eau est :

                                     HCl     H⁺  +  Cl^-

3- Solution de soude

Les cristaux de soude dissouts dans l’eau donnent une solution d’hydroxyde de sodium qui est constituée des ions Na⁺ et OH^-

                                    NaOH    Na⁺  + OH^-

4- Concentration molaire en espèce ionique

4.1 Définition

La concentration molaire en espèce ionique est la quantité d’ions de cette espèce contenue dans un litre de solution.

4.2 Exemple

Si on cherche la concentration molaire en ions Na⁺ et ions Cl^- sachant la concentration molaire de la solution NaCl :

D’après l’équation bilan

                                   NaCl     Na⁺  +  Cl^-

On a donc

                                   [NaCl] = [Na⁺] = [Cl^-]

Pour la solution d’acide chlorhydrique et pour la solution soude, on procède de la même manière

[HCl]     = [H⁺]  = [Cl^-]

[NaOH] = [Na⁺] = [OH^-]

Pour la solution d’acide sulfurique H₂SO₄ d’équation bilan :

H₂SO₄      2H⁺ + SO₄^2-

[H₂SO₄] = 2[H⁺] = [SO₄^2-]

Exercice résolu 1

On dispose de 0,5L de solution aqueuse contenant 23,4g de chlorure de sodium.

1) Calculer la concentration massique de la solution de chlorure de sodium.

2) Calculer la concentration molaire de la solution de chlorure de sodium.

3) Ecrire l’équation de dissolution du chlorure de sodium dans l’eau.

4) Quelle est la concentration molaire en ions Na⁺ et en ion Cl^- de la solution.

On donne M_Cl = 35,5g.mol^-1 ; M_Na = 23g.mol^-1 

Solution

1) Concentration massique de la solution de chlorure de sodium :

C’est la masse de chlorure de sodium dans 1L de solution

0,5L → 23,4g de chlorure de sodium

   1L →

2) Concentration molaire de la solution de chlorure de sodium :

C’est le nombre de moles de chlorure de sodium dans 1L de solution

La masse molaire de NaCl est : M_NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g.mol^-1

58,5g de NaCl → 1 mol

46,8g de NaCl →

3) Equation de dissolution du NaCl dans l’eau : NaCl     Na⁺ + Cl^-

4) Concentration molaire en ions Na⁺ et en ions Cl^- de la solution :

D’après l’équation bilan de dissolution : [NaCl] = [Na⁺] = [Cl^-] = 0,8 mol.L^-1

Exercice résolu 2

La concentration molaire d’une solution d’acide chlorhydrique est de       10^-1mol.L^-1.

1) Déterminer la concentration massique de cette solution

2) Ecrire l’équation bilan de dissociation de l’acide chlorhydrique.

3) Calculer la masse d’acide chlorhydrique contenu dans 20cm³ de cette solution

4) Quel volume de cette solution contient 14,6g d’acide chlorhydrique ?

On donne M_H = 1g.mol^-1 ; M_Cl = 35,5g.mol^-1 

Solution

1) Concentration massique de cette solution :

M_HCl = 1 + 35,5 = 36,5 g.mol^-1

1mol de HCl → 36,5g

10^-1mol de HCl →

2) Equation- bilan de la dissolution de HCl:  HCl     H⁺ + Cl^-

3) Masse d’acide chlorhydrique contenu dans 20cm³ de solution :

1L = 1000cm³ de HCl → 3,65g

20cm3 de HCl →

4) Volume de solution qui contient 14,6g de HCl

3,65g de HCl → 1000cm³

14,6g de HCl →