On étudie la transformation chimique, supposée totale, dont l'équation est :
\ce{H2O2_{(aq)}} + 2\ \ce{H^{+}_{(aq)}}+2\ \ce{I^{-}_{(aq)}} \longrightarrow \ce{I2_{(aq})}+ 2\ \ce{H2O_{(l)}}
Le volume du mélange reste constant et est V=25\text{ mL}.
L'eau est le solvant.
La seule espèce colorée étant le diiode, on mesure l'absorbance de l'état final est on obtient A=1{,}2.
Quelle est la composition en quantité de matière de l'état final ?
Donnée : La constante de la cellule est k=1{,}0.10^3\text{ L.mol}^{-1}.
D'après la loi de Beer-Lambert, on a ici la relation :
A=k\times [\ce{I2}]_f
D'où la relation :
[\ce{I2}]_f = \dfrac{A}{k}
On connaît également la relation entre la concentration et la quantité de matière :
n_f(\ce{I2})=[\ce{I2}]_f \times V
D'où la relation :
n_f(\ce{I2})=\dfrac{A}{k} \times V
D'où l'application numérique :
n_f(\ce{I2})=\dfrac{1{,}2}{1{,}0.10^3} \times 25.10^{-3}
n_f(\ce{I2})=3{,}0.10^{-5}\text{ mol}
La composition de l'état final est n_f(\ce{I2})=3{,}0.10^{-5}\text{ mol}.
On étudie la transformation chimique, supposée totale, dont l'équation est :
\ce{HCl_{(g)}}+\ce{H2O_{(l)}} \longrightarrow \ce{Cl^{-}_{(aq})}+ \ce{H3O+_{(aq)}}
Le volume du mélange reste constant et est V=20\text{ mL}.
On mesure le pH de l'état final à 2,8.
Quelle est la composition en quantité de matière de l'état final ?
D'après l'équation de la transformation, on a la relation concernant l'état final :
\dfrac{n_f(\ce{Cl^-})}{1}=\dfrac{n_f(\ce{H3O+})}{1}
On obtient la concentration en ion oxonium à partir du pH :
[\ce{H3O+}]_f=10^{-\ce{pH}}
On connaît également la relation entre la concentration et la quantité de matière :
n_f(\ce{H3O+})=[\ce{H3O+}]_f \times V
D'où la relation :
n_f(\ce{H3O+})=10^{-\ce{pH}} \times V
D'où l'application numérique :
n_f(\ce{H3O+})=10^{-2{,}8} \times 20.10^{-3}
n_f(\ce{H3O+})=3{,}2.10^{-5}\text{ mol}
On déduit donc :
n_f(\ce{Cl-})=3{,}2.10^{-5}\text{ mol}
La composition de l'état final est :
\begin{cases} n_f(\ce{Cl-})=3{,}2.10^{-5}\text{ mol} \cr \cr n_f(\ce{H3O+})=3{,}2.10^{-5}\text{ mol} \end{cases}
On étudie la transformation chimique, supposée totale, dont l'équation est :
\ce{S2O8^{2-}_{(aq)}}+2\ \ce{I^{-}_{(aq)}} \longrightarrow \ce{I2_{(aq})}+ 2\ \ce{SO4^{2-}_{(aq)}}
Le volume du mélange reste constant et est V=30\text{ mL}.
La seule espèce colorée étant le diiode, on mesure l'absorbance de l'état final est on obtient A=1{,}5.
Quelle est la composition en quantité de matière de l'état final ?
Donnée : La constante de la cellule est k=1{,}0.10^3\text{ L.mol}^{-1}.
D'après l'équation de la transformation, on a la relation concernant l'état final :
\dfrac{n_f(\ce{I2})}{1}=\dfrac{n_f(\ce{SO4^2-})}{2}
D'après la loi de Beer-Lambert, ici on a la relation :
A=k\times [\ce{I2}]_f
D'où la relation :
[\ce{I2}]_f = \dfrac{A}{k}
On connaît également la relation entre la concentration et la quantité de matière :
n_f(\ce{I2})=[\ce{I2}]_f \times V
D'où la relation :
n_f(\ce{I2})=\dfrac{A}{k} \times V
D'où l'application numérique :
n_f(\ce{I2})=\dfrac{1{,}5}{1{,}0.10^3} \times 30.10^{-3}
n_f(\ce{I2})=4{,}5.10^{-5}\text{ mol}
On déduit donc :
n_f(\ce{SO4^2-})=2\times n_f(\ce{I2})
D'où l'application numérique :
n_f(\ce{SO4^2-})=2 \times 4{,}5.10^{-5}
n_f(\ce{SO4^2-})=9{,}0.10^{-5}\text{ mol}
La composition de l'état final est :
\begin{cases} n_f(\ce{I2})=4{,}5.10^{-5}\text{ mol} \cr \cr n_f(\ce{SO4^2-})=9{,}0.10^{-5}\text{ mol} \end{cases}
On étudie la transformation chimique, supposée totale, dont l'équation est :
\ce{H2SO4_{(aq)}}+2\ \ce{H2O_{(l)}} \longrightarrow \ce{SO4^{2-}_{(aq})}+ 2\ \ce{H3O+_{(aq)}}
Le volume du mélange reste constant et est V=50\text{ mL}.
On mesure le pH de l'état final à 1,9.
Quelle est la composition en quantité de matière de l'état final ?
D'après l'équation de la transformation, on a la relation concernant l'état final :
\dfrac{n_f(\ce{SO4^2-})}{1}=\dfrac{n_f(\ce{H3O+})}{2}
On obtient la concentration en ion oxonium à partir du pH :
[\ce{H3O+}]_f=10^{-\ce{pH}}
On connaît également la relation entre la concentration et la quantité de matière :
n_f(\ce{H3O+})=[\ce{H3O+}]_f \times V
D'où la relation :
n_f(\ce{H3O+})=10^{-\ce{pH}} \times V
D'où l'application numérique :
n_f(\ce{H3O+})=10^{-1{,}9} \times 50.10^{-3}
n_f(\ce{H3O+})=6{,}3.10^{-4}\text{ mol}
On déduit donc :
n_f(\ce{SO4^2-})=\dfrac{n_f(\ce{H3O+})}{2}
D'où l'application numérique :
n_f(\ce{SO4^2-})=\dfrac{10^{-1{,}9} \times 50.10^{-3}}{2}
n_f(\ce{SO4^2-})=3{,}2.10^{-4}\text{ mol}
La composition de l'état final est :
\begin{cases} n_f(\ce{SO4^2-})=3{,}2.10^{-4}\text{ mol} \cr \cr n_f(\ce{H3O+})=6{,}3.10^{-4}\text{ mol} \end{cases}
On étudie la transformation chimique, supposée totale, dont l'équation est :
\ce{Zn_{(s)}}+2\ \ce{H+_{(aq)}} \longrightarrow \ce{H2_{(g)}}+ \ce{Zn^2+_{(aq)}}
La température est constante et vaut T=300\text{ K}. On utilise un capteur de pression. On mesure une pression initiale P_0=1{,}0.10^5\text{ Pa} et une pression finale P_f=1{,}2.10^5\text{ Pa}. Le volume d'air reste constant et est V=1{,}0\text{ L}.
Quelle est la composition en quantité de matière de l'état final ?
Donnée : La constante des gaz parfait est R=8{,}314\text{ SI}.
D'après l'équation de la transformation, on a la relation concernant l'état final :
\dfrac{n_f(\ce{H2})}{1}=\dfrac{n_f(\ce{Zn^2+})}{1}
D'après la loi des gaz parfaits, on a ici la relation :
P_{\ce{H_2}}\times V=n_f(\ce{H2}) \times R \times T
D'où la relation :
n_f(\ce{H2}) = \dfrac{P_{\ce{H_2}}\times V}{R \times T}
La pression de dihydrogène est la différence entre la pression finale et la pression initiale :
P_{\ce{H2}}=P_f-P_0
D'où la relation :
n_f(\ce{H2}) = \dfrac{(P_f-P_0)\times V}{R \times T}
Ici, il faut convertir le volume en mètres cubes :
1{,}0\text{ L}=1{,}0.10^{-3}\text{ m}^3
D'où l'application numérique :
n_f(\ce{H2}) = \dfrac{(1{,}2.10^5-1{,}0.10^5)\times 1{,}0.10^{-3}}{8{,}314 \times 300}
n_f(\ce{H2}) = 8{,}0.10^{-3} \text{ mol}
On déduit donc :
n_f(\ce{Zn^2+})=8{,}0.10^{-3}\text{ mol}
La composition de l'état final est :
\begin{cases} n_f(\ce{H2})=8{,}0.10^{-3}\text{ mol} \cr \cr n_f(\ce{Zn^2+})=8{,}0.10^{-3}\text{ mol} \end{cases}