CHIMIE DES SOLUTIONS 202 NYB 05 RÉPONSES AUX EXERCICES CHRISTIAN LOUIS
1
1.
1.1
Propriétés des solutions
CB = 0,668 mol/L mB = 0,669 mol/kg XB = 0,0119
1.2
(P.P.C.)B = 32,3 % CB = 3,05 mol/L mB = 5.17 mol/kg XB = 0,288
1.3
CB = 3,35 mol/L mB = 4,03 mol/kg XB = 0,0677
1.4
(PPC)B = 21,4 % mB = 1,42 mol/kg XB = 0,0249
1.5
CB = 0,788 mol/L XB = 0,0466
1.6
(PPC)B = 55,2 %
1.7
(PPC)B = 33,3 % CB = 6,17 mol/L mB = 6,71 mol/kg XB = 0,108
1.8
PS = 3,14 kPa
1.9
PS = 25,1 kPa YA = 0,510
YB = 0,490
2
1.10 a)
PA = 3,17 kPa
b)
PS = 2,85 kPa
c)
PS = 4,76 kPa
1.11 YA = 0,871
YB = 0,129
1.12 tébS = 100,14°C
tcS = - 0,51°C
1.13 ∆tc = 2,36 x 10-5 °C
π = 0,0325 kPa
1.14 MMB = 2,66 x 104 g/mol 1.15 mB = 6,58 x 10-2 mol/kg MMB = 6,4 x 102 g/mol 1.16 π = 2,5 x 103 kPa 1.17 Calculer les abaissements des points de congélation pour les solutions suivantes : a)
∆tc = 0,19 °C pour le glucose
b)
∆tc = 0,38 °C pour NaCl
c)
∆tc = 0,23 °C pour HOCl
d)
∆tc = 0,56 °C pour MgCl2
1.18 tc = - 2,8 °C 1.19 MB = 3,0 g de NaBr 1.20 VS1 = 66,7 mL 1.21 CBf = 0,0500 mol/L 1.22 VS1 = 0,833 L 1.23 MB = 13,3 g
MC = 4,5 g de MgBr2
3
2.
Équilibres chimiques
2.1
CA = 0,621 mol/L
2.2
CB = 1,00 mol/L
2.3
a)
Kp = K (RT)
b)
Kp = K
c)
Aucun réactif n'est gazeux et on ne peut définir Kp
d)
Kp = K (RT)
2.4
Kp = 1,4 x 102 (kPa)2
2.5
a)
K = 14,1 (L/mol)1/2
b)
K = 5,00 x 10-3 mol/L
c)
K = 7,07 x 10-2 (mol/L)1/2
d)
K = 4,00 x 104 (L/mol)2
2.6
K = 1,97 x 10-1
2.7
Kp = = 1,30 x 107 kPa3
2.8
K = 3,45
2.9
a)
Il y a réaction (vers la droite)
b)
Il y a réaction inverse (vers la gauche)
c)
Il y a équilibre
d)
Il y a réaction inverse (vers la gauche)
2.10 a)
Il y a réaction inverse (vers la gauche)
b)
Il y a équilibre
c)
Il y a équilibre
d)
Il y a réaction (vers la droite)
4
2.11 [HOCl] = 0,0092 mol/L [H2O] = 0,050 mol/L [Cl2O] = 0,018 mol/L 2.12 P(N2O4) = 0,60 kPa P(NO2) = 3,9 kPa 2.13 [Fe(SCN)2+] = 0,050 mol/L [SCN-] = 0,95 mol/L [Fe3+] = 4,8 x 10-5 mol/L ≈ 0 2.14 a)
Droite
b)
Droite
c)
Aucune réaction
d)
Gauche
5
6.
3.1
Cinétique chimique
vNH = 0,0053 mol/L.s 3 d[N2]/dt = - 0,0027 mol/L.s
3.2
a)
Unités de v : mol/L.min. ou mol.L-1min-1
b)
Unités de k : mol/L.min. ou mol.L-1min-1
c)
Unités de k : min-1
d) 3.3
Unités de k : L.mol-1min-1
v = k [NO]2 [F2 k = 1,8 x 102 L2.mol-2.min-1
3.4
v = k [Cl-]2 k = 1,9 x 10-3 L.mol-1.s-1
3.5
v = k [CO2]2 k = 6,64 L. mol-1 s-1
3.6
a)
k = 5,21 x 10-8 min-1 ou 0,0274 an-1
b)
Vitesse initiale = 0,137 g/an ou 6,6 x 1014 noyaux/min Masse = 4,86 g
3.7
k = 5,2 x 10-3 s-1 t
3.8
2 1/2 = 1,3 x 10 s
k = 1,62 x 10-1 L/mol.s
6
4.
4.1
Thermodynamique chimique
a)
Fusion d'un solide
Augmentation
b)
Évaporation d'un liquide
Augmentation
c)
Sublimation d'un solide
Augmentation
d)
Congélation d'un liquide
Diminution
e)
Homogénéisation de 2 gaz
Augmentation
f)
Séparation de 2 solides
Diminution
g)
Diffusion d'un gaz dans un autre
Augmentation
4.2
b), c), d)
4.3
∆S = 117 J/mol. K
4.4
∆Go = 7,99 x 101 kJ/mol
4.5
∆Go = - 5,9 x 104 J/mol K = 2,20 x 1010
4.6
∆G = -1,88 x 102 kJ/mol
7
5.
5.1
5.2
a)
HNO3 Amphotère
b)
H2PO4-
Acides et bases
Acide fort
f)
Zn(OH)2
Amphotère
g)
HCO2H
c) CH3NH2 faible
Base faible
h)
H2NCH2CH2NH2
d)
Ca(OH)2
Base forte
i)
Na2SO4
Sel
e)
CH4
Espèce neutre
j)
Ba2+
Espèce neutre
a)
H 2O
+
Base
b)
H 2S
Acide
+
Acide
c)
d)
Conjugué Conjugué acide basique
C2H5NH2 ↔
HS- +
Base
Conjugué Conjugué basique acide
C2H5NH3+
H3O+ + HSO4-
Acide
Conjugué Conjugué acide basique
H 3 O+
Base
+
OH- ↔ Base
H 2O +
H 2O
Acide
g)
Base
Acide
Réaction vers la droite
Réaction vers la gauche
Réaction
vers
la
Conjugué Conjugué basique acide
H2PO4- + H2PO4- ↔ H3PO4 + HPO42Base
Réaction vers la droite
Conjugué Conjugué acide basique
f) H2PO4- + H2O ↔ HPO42- + H3O+ gauche Acide
Réaction vers la droite
Conjugué Conjugué basique acide
H2PO4- + H2O ↔ H3PO4 + OHBase
Base
Réaction vers la gauche
H2SO4 + H2O ↔
Acide
e)
HNO2 ↔ H3O+ + NO2-
Acide faible
Conjugué Conjugué
Réaction vers la gauche
8
acide h)
HNO2 +
CO32- ↔ NO2- +
AcideBase
i) H2CO3 + H2O ↔ gauche AcideBase
5.3
basique HCO3-
Réaction vers la droite
Conjugué Conjugué basique acide HCO3- + H3O+
Réaction
vers
la
Conjugué Conjugué basique acide
a)
H3AsO4(aq) ↔ H+(aq) + H2AsO4-(aq)
Ka1 = [H+][H2AsO4-]/[H3AsO4]
b)
H2AsO4-(aq) ↔ H+(aq) + HAsO42-(aq)
Ka2
[H+][HAsO42-]
=
/[H2AsO4-] c)
HAsO42-(aq) ↔ H+(aq) + AsO43-(aq)
Ka3 = [H+][AsO43-]/[HAsO42-]
d)
HNO2(aq) ↔ H+(aq) + NO2-(aq)
Ka = [H+][NO2-]/[HNO2]
e)
CH3NH3+(aq) ↔ H+(aq) + CH3NH2(aq)
Ka
=
[H+][CH3NH2]/[CH3NH3+] f)
HCN(aq) ↔ H+(aq) + CN-(aq)
Ka = [H+][CN-]/[HCN]
g)
CH3CH2CO2H(aq) ↔ H+(aq) + CH3CH2CO2-(aq) Ka = [H+][CH3CH2CO2-]/[CH3CH2CO2H]
h)
C6H5OH(aq) ↔ H+(aq) + C6H5O-(aq)
Ka = [H+][C6H5O-]/[C6H5OH]
i)
C6H5SO3H(aq) ↔ H+(aq) + C6H5SO3-(aq) Ka = [H+][C6H5SO3-]/[C6H5SO3H]
j)
NH2CH2CO2H(aq) ↔ H+(aq) + NH2CH2CO2-(aq) Ka = [H+][NH2CH2CO2-]/[NH2CH2CO2H]
5.4
a)
AsO43-(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + HAsO42-(aq)
Kb = [OH-][HAsO42-]
/[AsO43-] b)
HAsO42-(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + H2AsO4-(aq)
/[HAsO42-]
Kb
=
[OH-][H2AsO4-]
9
c)
H2AsO4-(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + H3AsO4(aq)
Kb
=
[OH-]
[H3AsO4]/[H2AsO4-] d)
NH3(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + NH4+(aq)
Kb = [OH-][NH4+]/[NH3]
e)
NO2-(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + HNO2(aq)
Kb = [OH-][HNO2]/[NO2-]
C5H5N(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + C5H5NH+(aq) [C5H5NH+]/[C5H5N] f)
g)
Kb
=
[OH-]
NH2CH2CO2H(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + +NH3CH2CO2H(aq) Kb
[OH-]
=
[+NH3CH2CO2H]/[NH2CH2CO2H] CH3NH2(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + CH3NH3+(aq) Kb [CH3NH3+]/[CH3NH2] h)
i)
=
[OH-]
C6H5NH2(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + C6H5NH3+(aq) Kb = [OH-][C6H5NH3+]/[C6H5NH2]
j)
(CH3)3N + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + (CH3)3NH+(aq)
Kb
[(CH3)3NH+]/[(CH3)3N] 5.5
5.6
a)
pH = 2,886
b)
pH = 9,60
c)
pH = - 0,71
d)
pH = 11,54
e)
pH = 4,90
f)
pH = 14,70
g)
pH = 4,49
h)
pH = 10,65
a)
[H+] = 3,9 x 10-9 mol/L
[OH-] = 2,6 x 10-6 mol/L
b)
[H+] = 4,75 x 10-16 mol/L
[OH-] = 2,10 x 101 mol/L
c)
[H+] = 1,0 x 101 mol/L
[OH-] = 1,0 x 10-15 mol/L
d)
[OH-] = 6,3 x 10-3 mol/L
[H+] = 1,6 x 10-12 mol/L
=
[OH-]
10
e)
[H+] = 9,44 x 10-6 mol/L
f) [OH-] = 2,3 x 10-9 mol/L 5.7
a)
pH = 0,699
b)
pH = 0,699
c)
pH = 0,699
d)
pH = 3,52
e)
pH = 3,00
f)
pH = -0,48
5.8
pH = 7,00
5.9
[H+] = 1,920 mol/L
[OH-] = 1,06 x 10-9 mol/L [H+] = 4,3 x 10-6 mol/L
pH = - 0,2833 [OH-] = 5,208 x 10-15 mol/L 5.10 [C6H5CO2H] = 4,08 x 10-3 mol/L [C6H5CO2-] = 5,1 x 10-4 mol/L [H+] = 5,1 x 10-4 mol/L [OH-] = 1,96 x 10-11 mol/L 5.11 Ka = 0,21 mol/L 5.12 [OH-] = 2,43 x 10-4 mol/L [H+] = 4,12 x 10-11 mol/L pH = 10,39 [N2H4] = 1,98 x 10-2 mol/L [N2H5+] = 2,43 x 10-4 mol/L 5.13 Kb = 5,07 x 10-10 mol/L 5.14 pH = 1,58
pH = 3,29
11
5.15 [H+] = 9,1 x 10-3 mol/L [H2PO4-] = 9,1 x 10-3 mol/L [H3PO4] = 1,1 x 10-2 mol/L [HPO42-] = 6,30 x 10-8 mol/L [PO43-] = 2,9 x 10-18 mol/L [OH-] = 1,1 x 10-12 mol/L
12
5.16 Dissociation du sel NaBr(aq)
→
Na+(aq)
+
pH de la solution Br-(aq)
Neutre
Conjugué de Conjugué de NaOH (base HBr (acide fort) forte) = neutre = neutre NaNO3(aq) →
Na+(aq)
+
Conjugué de NaOH (base forte) = neutre NaNO2(aq) →
Na+(aq)
+
Conjugué de NaOH (base forte) = neutre NH4Cl(aq) →
NH4+(aq)
+
NO3-(aq) Conjugué de HNO3 (acide fort) = neutre NO2-(aq)
Basique
Conjugué de HNO2 (acide faible) = base faible
NO2-(aq)+H2O(aq)↔OH(aq)+HNO2(aq)
Cl-(aq)
Acide
Conjugué de Conjugué de NH3 (base HCl (acide fort) = neutre faible) = acide faible NH4NO2(aq) → NH4+(aq)
+
Conjugué de NH3 (base faible) = acide faible
Neutre
NH4+(aq) ↔ H+(aq) + NH3(aq)
NO2-(aq)
Mélange d'acide et de base faible
Conjugué de HNO2 (acide faible) = base faible
NH4+(aq) ↔ H+(aq) + NH3(aq) NO2-(aq)+H2O(aq) ↔OH(aq)+HNO2(aq) pH = (pKa1 + pKa2)/2 = (9,26 + 3,40)/2 = 6,33 Acide
NaHCO3(aq) →
Na+(aq)
+
Conjugué de NaOH (base forte) = neutre
HCO3-(aq)
Amphotère
Conjugué de H2CO3 (acide faible) et de CO32- (base faible)= Amphotère
HCO3-(aq) ↔ H+(aq) + CO32-(aq) HCO3-(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) + H2CO3(aq) pH = (pKa1 + pKa2)/2 = (6,37 + 10,25)/2 = 8,31 Basique
13
NH4CH3CO2 → (aq)
NH4+(aq)
+
CH3CO2-(aq)
Conjugué de Conjugué de NH3 (base CH3CO2H faible) = acide (acide faible) = faible base faible
Mélange d'acide et de base faible NH4+(aq) ↔ H+(aq) + NH3(aq) CH3CO2-(aq) + H2O(aq) ↔ OH-(aq) +CH3CO2H(aq) pH = (pKa1 + pKa2)/2 = (9,26 + 4,74)/2 = 7,00 Neutre
NaCN(aq) →
Na+(aq)
+
Conjugué de NaOH (base forte) = neutre
5.17 a)
CN-(aq)
Basique
Conjugué de HCN (acide faible) = base faible
CN-(aq) + H2O(aq) ↔OH-(aq) + HCN(aq)
pH = 5,700
b)
pH = 7,87
c)
pH = 11,62
d)
pH = 7,79
e)
pH = 9,994
5.18 CH3CO2- est une base plus faible que OCl5.19 a)
b) 5.20 a)
Les atomes d'oxygène sont très électronégatifs. Ils attirent les électrons et permettent à l'atome d'hydrogène de se libérer sous forme de H+. Plus il y a d'atomes d'oxygène, plus un oxoacide est fort. Un polyacide libère un premier proton, puis un deuxième, etc... constante d'acidité est donc plus grande que la deuxième, etc... BaO
b)
Cs2O
c)
SO3
Basique Basique Acide
d)
Cl2O
La première
Acide
e)
P2O5
f)
N2O 5
Acide Acide
5.21 pH = 7,38 5.22 Le pouvoir tampon d'une solution c'est sa capacité à conserver son pH lorsqu'on lui ajoute des acides ou des bases. Les solutions contenant un acide faible (concentration Ca mol/L) et son conjugué basique (concentration Cb mol/L) ont un bon pouvoir tampon.
14
Plus une solution est concentrée (Ca et Cb grands) plus son pouvoir tampon est bon. pH d'un tampon = pKa + log [Cb/Ca]
si Ca = Cb ; pH = pKa
CH3CO2H (0,01 mol/L)/CH3CO2- (0,01 mol/L)
pH = pKa = 4,74
CH3CO2H (0,1 mol/L)/CH3CO2Na (0,1 mol/L)
pH = pKa = 4,74
CH3CO2H (1,0 mol/L)/CH3CO2Na (1,0 mol/L)
pH = pKa = 4,74
La dernière solution a un meilleur pouvoir tampon car elle est plus concentrée. 5.23 a)
pH = 2,79
b)
pH = 9,09
c)
pH = 7,00
d)
pH = 4,89
5.24 a)
pH = 1,40
b)
pH = 5,49
c)
pH = 1,40
d)
pH = 4,71
5.25 a)
pH = 4,28
b)
pH = 12,60
c)
pH = 12,60
d)
pH = 5,06 Comparaison des pH
15
pH
pH après addition de HCl
∆pH
pH après addition de NaOH
∆pH
CH3CH2CO2H
2,79
1,40
-1,39
4,28
1,49
CH3CH2CO2-
9,09
5,49
-3,60
12,60
3,51
H 2O
7,00
1,40
-5,60
12,60
5,60
CH3CH2CO2H + CH3CH2CO2-
4,89
4,71
-0,18
5,06
0,17
Le pH varie très peu (- 0,18 ou + 0,17) quand on ajoute un acide fort (HCl) ou une base forte (NaOH) à une solution tampon (CH3CH2CO2H + CH3CH2CO2-). Le pH varie un peu plus (-1,39 ou +1,49) quand on ajoute un acide fort (HCl) ou une base forte (NaOH) à une solution d'acide faible (CH3CH2CO2H). Le pH varie beaucoup (-3,60 ou +3,51) quand on ajoute un acide fort (HCl) ou une base forte (NaOH) à une solution d'une base très faible (CH3CH2CO2-). Le pH varie encore plus (± 5,60) quand on ajoute un acide fort (HCl) ou une base forte (NaOH) à une solution neutre (H2O). 5.26
5.27
a)
40,0 g
b)
9,79 g
c)
55,0 g 0,0 mL
pH = 2,43
24,0 mL
pH = 5,23
24,9 mL
pH = 6,25
25,0 mL
pH = 8,27
25,1 mL
pH = 10,30
26,0 mL
pH = 11,29
Indicateur : bleu de thymol [7,2 - 9,0] ou phénolphthaléine [8,0 - 9,5]. Les zones de virage des deux indicateurs se situent complètement à l'intérieur de l'intervalle de pH [6,25 - 10,30] et les deux indicateurs changeront de couleur dans l'intervalle de volume [24,9 mL - 25,1 mL]. L'incertitude du volume mesuré sera inférieur à ± 0,1 mL (± 0,4 %). La précision sera d'au moins 99,6%. 5.28
0,0 mL 24,0 mL
pH = 11,12 pH = 7,88
16
24,9 mL
pH = 6,86
25,0 mL
pH = 5,28
25,1 mL
pH = 3,70
26,0 mL
pH = 2,70
Indicateur : vert de bromocrésol [3.5 - 5,3]. La zone de virage de l'indicateur ne se situe pas complètement à l'intérieur de l'intervalle de pH [3,70 - 6,86] et l'indicateur ne changera pas nécessairement de couleur dans l'intervalle de volume [24,9 mL 25,1 mL]. L'incertitude du volume mesuré sera supérieur à ± 0,1 mL (± 0,4 %). La précision sera moins grande que 99,6%. Par contre la zone de virage de l'indicateur se situe complètement à l'intérieur de l'intervalle de pH [2,70 - 7,88] et l'indicateur changera de couleur dans l'intervalle de volume [24,0 mL - 25,0 mL]. L'incertitude du volume mesuré sera inférieur à ± 1 mL (± 4 %). La précision sera plus grande que 96 %.
5.29
0,0 mL
pH = 13,000
24,0 mL
pH = 11,31
24,9 mL
pH = 10,30
25,0 mL
pH = 7,000
25,1 mL
pH = 3,70
26,0 mL
pH = 2,70
Indicateur : bleu de bromothymol [5,8 - 7,4]. La zone de virage de l'indicateur se situe complètement à l'intérieur de l'intervalle de pH [3,70 - 10,30] et l'indicateur changera de couleur dans l'intervalle de volume [24,9 mL - 25,1 mL]. L'incertitude du volume mesuré sera inférieur à ± 0,1 mL (± 0,4 %). La précision sera plus grande que 99,6%. Les zones de virage d'autres indicateurs comme le bleu de thymol et la phénolphthaléine se situent complètement à l'intérieur de l'intervalle de pH [3,70 10,30] et ces indicateurs permettront aussi une précision supérieure à 99,6%.
17
6.
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
Équilibres ioniques
Kps = 5,8 x 10-10 (mol/L)2
a)
BaC2O4
b)
PbI2
c)
BiBr3
Kps = 4,10 x 10-19 (mol/L)4
d)
MnC2O4
Kps = 1,53 x 10-7 (mol/L)2
e)
Fe(IO4)2
Kps = 7,05 x 10-7 (mol/L)3
f)
Tl2CO3
Kps = 3,52 x 10-6 (mol/L)3
a)
Al(OH)3
s = 1,5 x 10-9 mol/L = 1,2 x 10-7 g/L
b)
BaSO4
s = 3,9 x 10-5 mol/L = 9,1 x 10-3 g/L
c)
Hg2Cl2
s = 6,3 x 10-7 mol/L = 3,0 x 10-4 g/L
d)
Ag2CrO4
s = 8,4 x 10-5 mol/L = 2,8 x 10-2 g/L
e)
Ag2S
a)
s = 3,4 x 10-5 mol/L
b)
s = 1,6 x 10-5 mol/L
a)
s = 1,5 x 10-3 mol/L
b)
s = 5,9 x 10-4 mol/L
c)
s = 1,4 x 10-4 mol/L
a)
à pH 1 : CuS et HgS précipitent
b)
à pH 10,0 : CuS, NiS, MnS et HgS précipitent
[Pb2+] = 0,0080 mol/L [K+] = 0,0080 mol/L
Kps = 6,24 x 10-6 (mol/L)3
s = 2,6 x 10-17 mol/L = 6,4 x 10-15 g/L
[Cl-] = 0,0080 mol/L [NO3-] = 0,016 mol/L
18
7.
7.1
DK = +1
Oxydoréduction
a)
K2Cr2O7
DO = -2
b)
MnO2
DO = -2
DMn = +4
c)
K3Fe(CN)6
DK = +1
DFe = +3 DN = -3
d)
(NH4)2HPO4
DO = -2
DH = +1
DP = +5
e)
LiAlH4
DLi = +1
DAl = +3
DH = -1
f)
Fe2O3
DO = -2
DFe = +3
g)
SeOF4
DF = -1
DO = -2
h)
SF4
DF = -1
DS = +4
i)
Na2O2
DNa = +1 DO = -1
j)
K2C2O4
DK = +1
DO = -2
DCr = +6
DC = +2
DN = -3
DSe = +6
DC = +3
7.2 Équation globale 2C2H6 6H2O
+
7O2→ 4CO2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Oxydant + O2 HCl
Réducteur
Atome oxydé
Atome réduit
C2H6
C
O
Fe
Fe
H
Aucun
Aucun
Cr2O72-+2OH-→2CrO42+H2O O3 + CO → O2 + CO2
O3
CO
C
O
2H2O2 → 2H2O + O2
H 2 O2
H2O2
O
O
2CuCl → CuCl2 + Cu
CuCl
CuCl
Cu
Cu
Aucun
Aucun
HNO3 + NH3 → NH4NO3
7.3
a)
4 Mg(s) + H3AsO4(aq) + 8 H+(aq) → 4 Mg2+(aq) + AsH3(g) + 4 H2O(aq)
b)
10 I-(aq) + 2 MnO4-(aq) + 16 H+(aq) → 5 I2(l) + 2Mn2+(aq) + 8 H2O(aq)
c)
6 Cl-(aq) + Cr2O72-(aq) + 14H+(aq) → 3 Cl2(l) + 2Cr3+(aq) + 7 H2O(aq)
19
d)
Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) →2PbSO4(s) + 2H2O(aq)
e) 2 Mn2+(aq) + 5 NaBiO3(s) + 14 H+(aq) → 2 MnO4-(aq) + 5 Bi3+(aq) + 5 Na+(aq) + 7 H2O(aq)
7.4
f)
8 I-(aq) + IO3-(aq) + 6H+(aq) → 3 I3-(aq) + 3H2O(aq)
g)
3 Sb2O3(s) + 7 H2O(aq) + 4 NO3-(aq) + 4 H+(aq) → 6H3SbO4(aq) + 4 NO(g)
h)
3 Cu(s) + 2HNO3(aq) + 6H+(aq) → 3 Cu2+(aq) + 2NO(g) + 4 H2O(aq)
a)
3 Zn(s) + OH-(aq) + 2 MnO4-(aq) + 4 H2O(aq) → 3Zn(OH)3-(aq) + 2 MnO2(s)
b)
2 CrBr3(s) + 64 OH-(aq) + 27 Cl2(g) → 2 CrO42-(aq) + 6 BrO4-(aq) + 32 H 2O(aq) +
54 Cl-(aq)
7.5
c)
2 Br2(g) + 4 OH-(aq) → 2 BrO-(aq) + 2 H2O(aq) + 2 Br-(aq)
d)
8 Al(s) + 5 OH-(aq) + 3 NO3-(aq) + 2 H2O(aq) → 8AlO2-(aq) + 3 NH3(g)
e)
3 S2-(aq) + 2 MnO4-(aq) + 4 H2O(aq) → 3 S(s) + 2MnO2(s) + 8 OH-(aq)
f)
2 Fe(OH)2(s) + H2O2(aq) → 2 Fe(OH)3(s)
g)
3 CN-(aq) + H2O(aq) + 2 MnO4-(aq) → 3 CNO-(aq) + 2MnO2(s) + 2 OH-(aq)
C(MnO4-) = 0,02835 mol/L 5 H2C2O4(aq) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+(aq) → 10 CO2(aq) + 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(aq)
7.6
C(Fe2+) = 0,0599 mol/L 6 Fe2+(aq) + Cr2O72-(aq) + 14H+(aq) → 6 Fe3+(aq) + 2Cr3+(aq) + 7 H2O(aq)
7.7
7.8
a)
La loi canadienne est respectée car 0,06934 % < 0,08 %
b)
La loi canadienne n'est pas respectée car 0,1135 % > 0,08 %
a)
Eélectrode = 0,32 volt
∆E = 0,07 volt
Anode : Électrode de calomel
b)
Eélectrode = 0,63 volt
∆E = 0,38 volt
Anode : Électrode de calomel
c)
Eélectrode = 0,46 volt
∆E = 0,21 volt
Anode : Électrode de calomel
d)
Eélectrode = 1,23 volt
∆E = 0,98 volt
Anode : Électrode de calomel
e)
Eélectrode = 0,30 volt
∆E = 0,05 volt
Anode : Électrode de calomel
20
7.9
a)
Réaction impossible
b)
Réaction impossible
c)
Réaction possible
d)
Réaction possible
e)
Réaction impossible
21
EXERCICES DE REVISION
CHAPITRE 1 LES SOLUTIONS 1.
a) 37,4%P/P
b) 25,6 mL H2O
2.
a) xH2O=0,900 et xCH3COCH3=0,100
c) 0,110
d) insaturée
b) yH2O=0,497 et yCH3COCH3=0,503
c) La pression de vapeur selon la loi de Raoult serait plus grande que celle mesurée. 3.
a) 128 g/mol
o
b) naphtalène
c) 19,3 C kg mol
-1
CHAPITRE 6 CINÉTIQUE CHIMIQUE 1.
2.
-3
a)
2,60x10
b)
1,30 x10
c)
0,014 min
d)
49,5 min
e)
57%
mol/L min
-2
min
-1
-1
avec 0,200 mol/L et 1,39x10
-2
min
-1
avec 0,187 mol/L
-1
1
a) v=k[O2] [NO]2 b) ordre global=3 c) Oui, car les coefficients stoechiométriques correspondent aux ordres partiels. d) (mol/L)
CHAPITRE 2 -9
-2 -1
t
LES ÉQUILIBRES CHIMIQUES Pa-2
1
1,1x10
2
a) amélioré, équilibre à droite b) amélioré, équilibre à droite c) non changé, C solide
d) amélioré, équilibre à droite
3.
Kc = 4,33 x 10-8 (mol/L)3
4.
[CO]é=[H2O]é=[CO2]é=[H2]é=0,250 mol/m
CHAPITRE 4- ACIDES ET BASES
3
e) non changé
22
1.
a) [Cl3CCOOH]= 0,03 mol/L, [H3O+]=[Cl3CCOO-]= 0,073 mol/L, [OH-] = 1,4 x10-13 mol/L b) [HNO2]=0,48 mol/L, [NO2-]=[H3O+]=1,7 x10-2 mol/L, [OH-]= 5,9 x10-13 mol/L c) [(CH3)3N]= 0,33 mol/L, [(CH3)3NH+]=[OH-]= 5,1 x10-3 mol/L, [H3O+]= 2,0 x10-12 mol/L
2.
pH = 9,59
3.
KA= 3,5 x10-4 mol/L
4.
a)
[NH3]= 0,083 mol/L, [NH4+]=[Cl-]= 0,10 mol/L=[OH-], [H3O+]= 6,7 x10-10 mol/L
b)
pH = 9,17 c) pH = 9,17
a)
HCl + Na+NO2- → HNO2 + Na+ + Cl-
b)
K très grande donc réaction complète. c) VHCl= 36,5 mL
a)
VNaOH=37,7 mL, pH=7
b)
VNaOH=27,3 mL, pH basique mais ne peut être calculé avec exactitude
5.
6.
facilement car [OH-]eau ne peut être négligée. 7.
a)
0,168 mol/L
b)
KA= 10-4 mol/L
c)
rouge de phénol et thymolphtaléine