Physique-Chimie 2de

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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Identification des espèces chimiques
Ch. 2
Composition des solutions aqueuses
Ch. 4
Le noyau de l’atome
Ch. 5
Le cortège électronique
Ch. 6
Stabilité des entités chimiques
Ch. 7
Modélisation des transformations physiques
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Synthèse de molécules naturelles
Ch. 10
Modélisation des transformations nucléaires
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Décrire un mouvement
Ch. 12
Modéliser une action sur un système
Ch. 13
Principe d’inertie
3. Ondes et signaux
Ch. 14
Émission et perception d’un son
Ch. 15
Analyse spectrale des ondes lumineuses
Ch. 16
Propagation des ondes lumineuses
Ch. 17
Signaux et capteurs
Méthode
Fiches méthode
Fiches méthode compétences
Annexes
Chapitre 3
Exercice corrigé

Le chlorure de magnésium

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Énoncé
Compétence(s)
ANA : Faire le lien entre les modèles microscopiques et les grandeurs macroscopiques
Ce tableau présente la composition partielle en sels minéraux de la mer Méditerranée.

ConstituantSymboleConcentration (g/L)
Ion chlorure\bf{\text{Cl}^{-}}21,40
Ion magnésium\bf{\text{Mg}^{2+}}1,295

Un soluté en particulier, le chlorure de magnésium, est notamment reconnu pour son action relaxante.

1. Combien compte-t-on d'ions chlorure dans 1 L d'eau de mer ?

2. Même question pour les ions magnésium.

3. En déduire les quantités de matière correspondantes.

4. La présence de ces deux espèces ioniques assure-t-elle l'électroneutralité de la solution ?

5. Comment cela s'explique-t-il ?

6. Donner la formule du chlorure de magnésium solide.

Placeholder pour Anciens bassins de récolte de sel, Gozo, MalteAnciens bassins de récolte de sel, Gozo, Malte
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Données
Masse d'ions (en 10^{-26} kg) :
  • \mathrm{Na}^{+} : 3\text{,}82 ;
  • \mathrm{Mg}^{2+} : 4\text{,}04 ;
  • \mathrm{Cl}^{-} : 5\text{,}89 ;
  • \mathrm{Ca}^{2+} : 6\text{,}66 ;
  • \mathrm{SO}_{4}^{2-} : 16\text{,}0 ;
  • N_{\mathrm{A}}=6\text{,}02 \times 10^{23} mol-1.
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Analyse de l'énoncé

1. et 2. Utiliser le tableau fourni.

3. Utiliser le nombre d'Avogadro.

4. Comparer le nombre de charges positives à celui de charges négatives (en mol).

5. Utiliser le tableau fourni.

6. Prendre en compte l'électroneutralité d'un solide ionique.
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Solution rédigée
1. D'après le document, il y a 21\text{,}40 \times 10^{-3} kg d'ions chlorure dans 1 L. Un ion ayant une masse de 5\text{,}89 \times 10^{-26} kg, on compte donc :

N=\dfrac{0\text{,}0214}{5\text{,}89 \times 10^{-26}}=3\text{,}63 \times 10^{23} ions chlorures.

2. De la même manière, il y a :

N^{\prime}=\dfrac{0\text{,}001295}{4\text{,}04 \times 10^{-26}}=3\text{,}20 \times 10^{22} ions magnésium.

3. Puisqu'il y a N_A ions dans une mole, on peut calculer :

n(\text{Cl}^{-}) =\dfrac{3\text{,}63 \times 10^{23}}{6\text{,}02 \times 10^{23}}=6\text{,}03 \times 10^{-1} mol
n(\text{Mg}^{2+}) =\dfrac{3\text{,}20 \times 10^{22}}{6\text{,}02 \times 10^{23}}=5\text{,}32 \times 10^{-2} mol.

4. Chaque ion \text{Cl}^{-} portant une charge -, il y en a donc 0,603 mol de charge -. Chaque ion \text{Mg}^{2+} portant 2 charges +, il y en a donc 2 \times 0\text{,}0532=0\text{,}106 mol de charge +. Il y a environ 6 fois plus de charges - que de charges + : l'électroneutralité n'est pas assurée par ces ions uniquement.

5. Le document présente une composition partielle en sel minéraux, il y a d'autres ions en solution assurant l'électroneutralité.

6. Un solide ionique étant neutre : \text{MgCl}^2, il faut 2 ions \text{Cl}^{-} pour compenser la charge 2+ de l'ion \text{Mg}^{2+}.
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Pour bien répondre

1. et 2. Utiliser la proportionnalité entre la masse et le nombre d'ions. Exprimer les deux masses dans la même unité.

3. Utiliser la proportionnalité entre le nombre d'ions et la quantité de matière.

4. Prendre en compte la charge de chacun des ions.

5. Penser à utiliser la conservation de la charge.

6. Un solide ionique étant neutre, il doit contenir autant de charges + que  -.

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21
Mise en application

Sachant que \gamma\left(\mathrm{Na}^{+}\right)=11\text{,}60 g/L et sachant que \gamma\left(\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right)=3\text{,}06 g/L en Méditerranée.
Reprendre l'ensemble des questions en remplaçant « chlorure » par « sulfate » et « magnésium » par « sodium ».
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