Exercices sur la quantité de matière et la concentration, Exercices de Concepts de physique
Kilian_Te
Kilian_Te29 January 2014

Exercices sur la quantité de matière et la concentration, Exercices de Concepts de physique

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Exercices de sciences physiques concernant la quantité de matière et la concentration. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Exercice élémentaire sur les quantités de matière, Exercices élémentaires sur la not...
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TM 2____________Je 19/10/00

BTS TTM1 TD Chimie : Quantité de matière et concentrationp1/3

TD Chimie Quantité de matière et concentration

Exercice élémentaire sur les quantités de matière : Exercice 1 :

Une éprouvette contient 20 mL d'acide acétique (formule brute C2H4O2) de masse volumique ρ=1,05kg.L-1. Calculer la masse et la quantité de matière d'acide acétique contenues dans cette éprouvette. Exercices élémentaires sur la notion de concentration : Exercice 2 :

L'éosine est une substance colorée possédant des propriétés antiseptique et asséchante. La solution aqueuse utilisée a une concentration C = 2,90.10-2 mol.L-1.

a) Quelle est la quantité de matière d'éosine à dissoudre dans de l'eau distillée pour préparer 250,0 mL de solution?

b) Quelle est la masse correspondante? Donnée : Masse molaire de l'éosine 0,6936 uSI

Exercice 3 : On dissout 10,0 g de chlorure de magnésium dans 250 mL d'eau distillée. Calculer la concentration

molaire en chlorure de magnésium de la solution ainsi que les concentrations en ions magnésium et chlorure.

Exercice 4:

On dissout dans l'eau 0,1 mol de MgCl2, 0,2 mol de KCl, et 0,4 mol de Al(NO3)3 . Après ajustement du volume final à 2 L, calculer les concentrations des ions en mol.L-1 . Réponses : [Mg2+] = 0,05 mol.L-1 - [K+] = 0,1 mol.L-1 - [Al3+] = 0,2 mol.L-1 - [Cl-] = 0,2 mol.L-1

[NO3-] = 0,6 mol.L-1

Exercice 5 : Le chlorure d'hydrogène est un gaz qui se dissout très facilement dans l'eau. Il peut être considéré

comme un gaz parfait (volume molaire 22,4 L.mol-1 dans les CNTP). Quel volume (CNTP) de chlorure

d'hydrogène faut-il dissoudre dans 500 mL d'eau pour obtenir une solution aqueuse de concentration 10 -2

mol.L-1 ?

PREPARATION de SOLUTIONS à partir d'un solide :

Exercice 6 : Vous devez préparer 100 mL d'une solution de chlorure de zinc à 0,10 mol.L-1. Sachant que le

produit est pur à 96%, quelle masse doit-il peser pour préparer cette solution ? Donnée : M(chlorure de zinc) : 135,4 g.mol-1

Exercice 7 : Solution de sel de Mohr

Le sel de Mohr est un corps cristallisé de formule FeSO4,(NH4)2SO4,6H2O. a) Quelle est sa masse molaire ? b) Donner le nom et la formule des ions obtenus lors de sa dissolution; en déduire l'équation-bilan de

cette dissolution c) On dissout 0,784 g de sel de Mohr dans une fiole jaugée de 100 mL que l'on complète jusqu'au trait

de jauge avec de l'eau distillée. i) Quelle concentration molaire doit-on mentionner sur un flacon de cette solution ?

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BTS TTM1 TD Chimie : Quantité de matière et concentrationp2/3

ii) Calculer la concentration molaire de chacun des ions présents dans la solution. iii) Vérifier l'électroneutralité de la solution.

Exercice 8 : Hydraté ou non Un chimiste doit préparer 100 mL de solution de sulfate de zinc à 0,050 mol.l-1.

a) Quelle masse m de sulfate de zinc heptahydraté ZnSO4,7H2O doit-il peser pour préparer cette solution ?

b) Ce chimiste se trompe et dissout une masse m de sulfate de zinc anhydre ZnSO4. Quelle est la concentration molaire réelle de la solution ainsi préparée ?

F Pour vous entraînez sur ce type d'exercice, l'exercice 25 est en auto-correction

PREPARATION de SOLUTIONS par DILUTION :

Exercice 9 : On dispose d'une solution S de chlorure de sodium à 0,40 mol.L-1. 1) Déterminer dans chaque cas ci-après la concentration molaire de la solution fille obtenue:

a) 5 mL de S diluée avec de l'eau distillée dans une fiole jaugée de 100 mL b) 20 mL de S diluée avec de l'eau distillée dans une fiole jaugée de 250 mL.

2) Quel volume de S faut-il diluer pour préparer 500 mL de solution de concentration 0.02 mol.L-1 ?

Exercice 10 : A partir d'une solution de dichromate de potassium K2Cr2O7 à 0,10 mol.L

-1, on souhaite préparer

50mL d'une solution à 0,020 mol.L-1. Décrire, de façon détaillée, la préparation de cette solution. Exercice 11 : On dispose d'une solution de sulfate de cuivre CuSO4 à la concentration de 7,485 g.L-1.

a) Calculer sa concentration molaire b) On en prélève 50 cm3 que l'on dilue avec 100 cm3 d'eau. Quelle est la concentration molaire de

la solution diluée obtenue ? Exercice 12 :

Une solution S1 contient des ions Na+ à la concentration de 10-2 mol.L-1.

Une solution S2 contient des ions Na+ à la concentration de 2.10-3 mol.L-1.

On mélange 75 mL de S1 et 125 mL de S2. Quelle est la concentration en Na+ du mélange ?

F Pour vous entraînez sur ce type d'exercice, l'exercice 19 est en auto-correction EXERCICES DE SYNTHESE - CONC. DE SOLUTIONS COMMERCIALES :

Exercice 13 La densité de la solution aqueuse d'acide sulfurique H2SO4 contenue dans une batterie d'automobile

est d = 1,25 et cette solution est composée de 33 % d'acide sulfurique en masse. a) Quelle est la masse de 1 L de solution ? b) Quelle est la masse de H2SO4 contenue dans 1 L de solution ? c) Quelle est la concentration molaire de cette solution ? (M(H2SO4) = 98 g.mol-1 )

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Exercice 14 : Sérum physiologique Le sérum physiologique est une solution de chlorure de sodium. Une préparation pour perfusion

contient 0,9% en masse de NaCl. a) Déterminer la concentration massique de cette solution en prenant pour la solution une masse

volumique: µ= 1,0 g.cm-3. b) En déduire sa concentration molaire.

Exercice 15 :

L'étiquette d'une solution commerciale d'ammoniac NH3 indique : d = 0,95 Pourcentage massique en ammoniac: 28%.

a) Déterminer la concentration molaire de cette solution en ammoniac. b) En déduire le volume de cette solution qu'il faut utiliser pour préparer un litre de solution

d'ammoniac à 0,50 mol.L-1. c) Décrire soigneusement cette préparation.

Exercice 16 : Solution d'acide nitrique A partir d'une solution commerciale d'acide nitrique de densité d = 1,33 et contenant 52,5% en

masse d'acide nitrique HNO3, on souhaite préparer un litre de solution à 1,0 mol.L -1.

Décrire de façon détaillée la préparation de cette solution.

POUR VOUS ENTRAINEZ en TOUTE AUTONOMIE à EXERCICES avec REPONSES Exercice 17 :

Par barbotage de HCl dans l'eau, on obtient une solution dite solution d'acide chlorhydrique. Le chlorure d'hydrogène est très soluble dans l'eau : on détermine qu'au maximum 580 g de HCl peuvent ainsi être dissous à 25 °C dans 1000 mL d'eau.

a) Sachant que la masse volumique de cette solution saturée est ρ = 1,19 g.mL-1 à la température considérée, déterminer le volume total de la solution et sa concentration molaire en HCl.

b) Quel est le volume de gaz HCl qu'il faut dissoudre pour obtenir une telle solution si la pression lors de l'expérience est de 0,96 bar ?

Réponses : 1,328 L - 12,0 mol.L-1 - 410 L Exercice 18 :

a) On veut préparer 200 mL d'une solution contenant 0,2 mol.L-1 en ions SO42- . On utilise pour cela du sulfate de sodium hydraté solide Na2SO4, 7 H2O (M =268 g.mol-1). Quelle quantité faudra-t-il en dissoudre?

b) Même question si on part de sulfate anhydre Na2SO4. Réponses : a) 10,72 g - b) 5,68 g

Exercice 19 :

On mélange 20 mL d'une solution aqueuse 0,10 mol.L-1 en NaCl, 30 mL d'une solution aqueuse 0,30mol.L-1 en CaCl2, et 50 mL d'une solution aqueuse 0,20 mol.L-1 en Ca(NO3)2.

Quelle est la concentration de chacun des ions présents dans la solution obtenue ? Réponses : [Na+] = 0,02 mol.L-1 - [Cl-] = 0,20 mol.L-1 [Ca2+] = 0,19 mol.L-1 - [NO3-] = 0,20 mol.L-1

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