Le chlorure de magnésium

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.

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.

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 :

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

2. De la même manière, il y a :

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

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

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

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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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 ».