Exercice corrigé




Décrire la composition d’un mélange

APP : Extraire l’information utile sur des supports variés

Solution rédigée

1. L'analyse des températures de changement d’état montre qu’à température ambiante (20 °C), l’eau et l’éther sont liquides. Pour l’eau et l’éther, la température ambiante est comprise entre leur température de fusion et leur température d’ébullition. Ils sont donc liquides.

2. La masse mm d’un échantillon se calcule en utilisant la définition de la masse volumique ρ\rho. Avec : ρ=mV\rho=\dfrac{m}{V}
VV : volume occupé par l’échantillon de masse mm.
Dans cette relation, mm s’exprime en g, VV en cm3 (ou en mL) et ρ\rho en g·cm-3.
On peut donc écrire : mm = ρ\rhoVV.
Pour les deux espèces chimiques, on calcule donc la masse de l’échantillon, soit :
Pour l’eau : meaum_{eau} = 1,0 ×\times 5,0 = 5,0 g.
Pour l’éther : meˊtherm_{éther} = 0,71 ×\times 15,0 = 11 g.

3. L’éther a une masse volumique moins grande que l’eau, il se place au-dessus de l’eau. Le schéma de l’éprouvette est donc :

Schéma de l’éprouvette éther eau

Donnée

L’eau et l’éther ne sont pas miscibles, ils ne se mélangent pas.

Analyse de l'énoncé

1. L’état physique d’une espèce chimique dépend de ses températures de fusion et d’ébullition.

2. La masse d’un échantillon dépend de la masse volumique de l’espèce chimique qu’il contient (si c’est un corps pur) et du volume que l’échantillon occupe.

3. Les espèces chimiques liquides sont-elles miscibles entre elles ? Quelle espèce a la plus grande masse volumique ?
Voir les réponses

25
Mise en application

On introduit dans une éprouvette 10 mL de toluène, 15 mL d’eau et 5 mL d’acide formique.

Dessiner le contenu de l’éprouvette après agitation

Couleurs
Formes
Dessinez ici


Données
  • L’eau et le toluène ne sont pas miscibles. L’acide formique est miscible avec l’eau mais non miscible avec le toluène.
  • Masses volumiques :
  • ρtolueˋne\rho_{toluène} = 867 kg·m-3 ;
  • ρeau\rho_{eau} = 1 000 kg·m-3 ;
  • ρacide formique\rho_{\text {acide formique}} = 1,22 g·cm-3.

Énoncé

On introduit dans une éprouvette graduée 5,0 mL d’eau et 15,0 mL d’éther. On mélange puis on laisse décanter.

1. Dans quel état physique ces deux espèces chimiques se trouvent-elles à la température ambiante (20 °C), et avant le mélange ? Justifier la réponse.

2. Déterminer les masses d’eau et d’éther introduites dans l’éprouvette.

3. Faire un schéma légendé de l’éprouvette graduée en indiquant la position et la composition des phases.

Donnée


Espèce chimique  Température de fusion θf\bf{\theta_{f}} Température d’ébullition θeb\bf{\theta_{eb}} Masse volumique ρ\bf{\rho}
Eau H2O 0 °C 100 °C 1,0 g·cm-3
Éther C4H10O -116 °C 35 °C 0,71 g·cm-3

Pour bien répondre

1. Si la température est inférieure à la température de fusion, l’espèce est solide. Quand la température est comprise entre les températures de fusion et d’ébullition, l’espèce est liquide.

2. Ne pas confondre masse et volume. Pour l’eau, la masse d’un échantillon de 1 mL est de 1 g. Pour des espèces chimiques (autres que l’eau), c’est la relation entre la masse volumique et le volume qui permet de déterminer la masse.

3. Analyser les données concernant la miscibilité et la solubilité : deux liquides non miscibles forment un mélange hétérogène. Le liquide le moins dense se place au-dessus de l’autre.
Connectez-vous pour ajouter des favoris

Pour pouvoir ajouter ou retrouver des favoris, nous devons les lier à votre compte.Et c’est gratuit !

Se connecter

Livre du professeur

Pour pouvoir consulter le livre du professeur, vous devez être connecté avec un compte professeur et avoir validé votre adresse email académique.

Votre avis nous intéresse !
Recommanderiez-vous notre site web à un(e) collègue ?

Peu probable
Très probable

Cliquez sur le score que vous voulez donner.

Dites-nous qui vous êtes !

Pour assurer la meilleure qualité de service, nous avons besoin de vous connaître !
Cliquez sur l'un des choix ci-dessus qui vous correspond le mieux.

Nous envoyer un message




Nous contacter?