Ajouter de l'eau n'est pas compléter à

Exercice d'entraînement · niveau 3 (difficile) · chimie (seconde), chapitre 3 — Quantité de Matière et Solutions Aqueuses · Dissolution et dilution

Énoncé

On dispose de $40, 0 mL$ d'une solution de chlorure de sodium de concentration en masse $25, 0 g/L$ . On veut abaisser cette concentration à $10, 0 g/L$ en ajoutant de l'eau distillée, sans rien prélever.

1. Calculer la masse de chlorure de sodium contenue dans les $40, 0 mL$ de départ.<br> 2. Quel doit être le volume final de la solution pour atteindre la concentration visée ?<br> 3. En déduire le volume d'eau distillée à ajouter.<br> 4. Un élève a ajouté $100, 0 mL$ d'eau au lieu du volume trouvé. Quelle concentration en masse a-t-il obtenue ?

Corrigé

1. La masse de soluté. Avec $V = 0, 0400 L$ : $m = C_{m} \times V = 25, 0 \times 0, 0400 = 1, 00 g .$ Ajouter de l'eau ne changera pas cette masse : c'est la conservation du soluté.

2. Le volume final. La même masse doit remplir un volume tel que la concentration tombe à $10, 0 g/L$ : $V_{final} = \frac{m}{C _{m}^{'}} = \frac{1 , 00}{10 , 0} = 0, 100 L = 100, 0 mL .$ On pouvait aussi écrire $25, 0 \times 40, 0 = 10, 0 \times V_{final}$ .

3. L'eau à ajouter. C'est la différence entre le volume final et le volume initial : $100, 0 - 40, 0 = 60, 0 mL d’eau distill e ˊ e .$ Tout le piège est là : « compléter à $100 mL$ » et « ajouter $100 mL$ » ne sont pas la même opération.

4. L'erreur de l'élève. Son volume final vaut $40, 0 + 100, 0 = 140, 0 mL = 0, 1400 L$ , d'où $C_{m}^{''} = \frac{1 , 00}{0 , 1400} \approx 7, 14 g/L,$ nettement en dessous de la valeur visée : sa solution est trop diluée.

Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre

Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.