Prsentation PowerPoint

2 H2 + O2 2 H2O1

2 H2 + O2 2 H2O2.106 molcules de dihydrogne + 106 molcules de dioxygne 2.106 molcules deau

6 molcules de dihydrogne + 3 molcules de dioxygne 6 molcules deau4 molcules de dihydrogne + 2 molcules de dioxygne 4 molcules deau100 molcules de dihydrogne + 50 molcules de dioxygne 100 molcules deau

Niveau macroscopique2 moles de dihydrogne + 1 mole de dioxygne 2 moles deau12.1023 molcules de dihydrogne + 6.1023 molcules de dioxygne 12.1023 molcules deau

1 mole dobjets est une collection de 6.1023 objetsNiveau microscopique2 molcules de dihydrogne + 1 molcule de dioxygne 2 molcules deau

masse dune mole dobjets = masse molaire (M) de lobjet = 6.1023.(masse dun objet)

On connat actuellement les masses molaires (moyennes) des atomes de (presque) tous les lmentsM(H) = 1,0 g/mol M(C) = 12,0 g/mol M(O) = 16,0 g/mol M(Cl) = 35,5 g/molM(H2) = 2 g/mol M(O2) = 32 g/mol M(H2O) = 18 g/mol

2.(2 g) de dihydrogne ragissent avec 32 g de dioxygne pour former 2.(18 g) deau

2

2 H2 + O2 2 H2O

3 H2 + N2 2 NH3Ces trois bilansexistent toujours3 moles de dihydrogne + 1 mole de diazote 2 moles dammoniac3 molcules de dihydrogne + 1 molcule de diazote 2 molcules dammoniac6 g de dihydrogne + 28 g de diazote 34 g dammoniacQuelle masse de diazote ragira avec 100 g de dihydrogne ? Quelle masse dammoniac sera obtenue ?pour former 100 + 467 = 567 g dammoniac si la raction est complte.Quelle masse dammoniac sera obtenue si le rendement de la raction est de 83 % ?1 g de dihydrogne ragit avec 28/6 g de diazote

un rendement de 1 % fournit 567/100 g dammoniac

100 g de dihydrogne ragissent avec (28.100)/6 = 467 g de diazote

un rendement de 83 % fournit (567.83)/100 = 471 g dammoniac

6 g de dihydrogne ragissent avec 28 g de diazoteEnoncun rendement de 100 % fournit 567 g dammoniacEnonc3

3 H2 + N2 2 NH3Est-ce que le nombre total datomes est conserv durant la raction ?Est-ce que le nombre total de molcules est conserv durant la raction ?Oui, toujours (ici, 8 atomes ou 8 moles datomes)Non (ici, 4 molcules 2 molcules)Est-ce que la masse de 3 moles de dihydrogne est suprieure celle dune mole de diazote ?NonEst-ce que la masse de 3 molcules de dihydrogne est suprieure celle de deux atomes dazote ?NonQuelle masse de diazote est ncessaire pour former 18.1025 molcules dammoniac?18.1025 molcules dammoniac correspondent 18.1025/6.1023 = 30 moles dammoniacil faut engager 30/2 = 15 moles de diazote soit 15.28 = 420 g de diazote

Macroscopique

Microscopique

Que se passera-t-il si on met en raction complte 5 moles de H2 et 1 mole N2 ?La mole de diazote consommera 3 moles de dihydrogne, il restera finalementun excs de 5 - 3 = 2 moles de dihydrogne.Le dihydrogne est en excsQue se passera-t-il si on met en raction complte 168 g H2 et 168 g N2 ?Le dihydrogne est en excsoule diazote est en dfautOn met en jeu 168/2 = 84 moles H2 et 168/28 = 6 moles de N2.La raction exige de faire ragir 3 fois plus de molcules de dihydrogne que de diazote. N2 consomme 6.3 = 18 moles de H2 et il restera finalement 84 18 = 66 moles H2.

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m = n.M mol.(g/mol) gQuelle est la masse de 52 moles dacide sulfurique (H2SO4) ?M(H) = 1 g/mol M(O) = 16 g/mol M(S) = 32 g/molmasse dune mole dacide sulfurique = M(H2SO4) = 2.1 + 32 + 4.16 = 98 g/molmasse de 52 moles dacide sulfurique = n.M = 52.M(H2SO4) = 52.98 = 5096 gQuelle est la masse de 10 milliards de molcules dacide nitrique (HNO3) ?M(H) = 1 g/mol M(O) = 16 g/mol M(N) = 14 g/moln = 10.109/6.1023 = 1,67.10-14 mol M(HNO3) = 1 + 14 + 3.16 = 63 g/molm = n.M = 1,67.10-14.63 = 1,05.10-12 g = 0,00000000000105 g masse dune bactrieLa masse totale des ocans terrestres est value 1,4.1021 kg. A combien de molcules deau cela correspond-il ?n = m/M = 1,4.1024/18 = 7,8.1022 molsoitn(molcules) = 7,8.1022.6.1023 = 4,7.1046 molcules Douze ufs de poule (tous de masses diffrentes) ont une masse totale de 720 g. Quelle est la masse molaire moyenne de ces ufs ?m(moyenne dun uf) = 720/12 = 60 g M(moyenne) = 60.6.1023 = 3,6.1025 g/mol5

m = n.M mol.(g/mol) gOn mlange des masses gales de fer et de soufre dans le but de synthtiser le sulfure de fer FeS.Quel est le ractif en excs ?M(Fe) = 56 g/molM(S) = 32 g/mol

Fe + S FeSil faut mettre en jeu des quantits gales (pas des masses gales !) de ractifsPour, par exemple, 100 g de chaque ractif :n(Fe) = 100/56 = 1,79 mol n(S) = 100/32 = 3,13 molcomme 1,79 < 3,13 le soufre est en excs

On mlange des masses gales de fer et de soufre dans le but de synthtiser le sulfure de fer FeS2 (la pyrite).Quel est le ractif en excs ?M(Fe) = 56 g/molM(S) = 32 g/mol

Fe + 2 S FeS2 il faut mettre en jeu, en quantit, deux fois plus de soufre que de ferPour, par exemple, 100 g de chaque ractif :n(Fe) = 100/56 = 1,79 mol n(S) = 100/32 = 3,13 mol comme 2.1,79 = 3,58 > 3,13 le fer est en excs

Quelle est la masse gale au douzime de la masse dun atome de 12C si M(12C) = 12,000 g/mol (exactement) ?m = (1/12).(12/6.1023) = 1/6.1023 = 1,67.10-24 g = 1 unit de masse atomique (u) = 1 dalton (Da)6

m = n.M mol.(g/mol) gInitialement, la mole a t dfinie (trs logiquement) par le nombre datomes dans exactement 1 g de llment le plus lger (H, un mlange de 2 isotopes).

M(H) = 1 g/mol (exactement)Actuellement, la mole est dfinie (pour des raisons pratiques) par le nombre datomes dans exactement 12 g de lisotope 12 du carbone.

M(12C) = 12 g/mol (exactement)

NA = 6,022140857.1023 mol-1 (arrondi 6.1023 mol-1)La meilleure dtermination actuelle de la masse dun atome de 12C est : 1,992646849.10-23 gLa meilleure dtermination actuelle de la constante dAvogadro (NA) est :12/1,992646849.1023 mol-1

7Le nombre dAvogadro (= nombre dobjets dans une mole dobjets) est forcment un nombre entier.Ce nombre est-il pair ou impair ?Rechercher sur Internet les mthodes de dtermination du nombre dAvogadro.

m = n.M mol.(g/mol) gOn a mesur les masses de 5 hutres de calibres diffrents : 35 g, 100 g, 80 g, 120 g et 40 g.Calculer la masse moyenne de ces hutres.m(moyenne) = (35 + 100 + 80 + 120 + 40)/5 = 75 gOn a constitu un lot dhutres compos de 15 % dhutres de 50 g, 45 % dhutres de 80 g et 40 % dhutres de 110 g. Calculer la masse moyenne de ces hutres.m(moyenne) = (50.15 + 80.45 + 110.40)/100 = 87,5 gLe brome terrestre est compos de deux isotopes stables : 50,69 % de 79Br de masse molaire 78,9183376 g/mol et 49,31 % de 81Br de masse molaire 80,9162911 g/mol. Calculer la masse molaire moyenne du brome.M(Br) = (78,9183376.50,69 + 80,9162911.49,31)/100 = 79,904 g/mol Lair sec est compos principalement de 78,1 % de diazote (28 g/mol), 20,9 % de dioxygne (32 g/mol) et 1 % dargon (40 g/mol). Calculer la masse molaire moyenne de lair.M(air) = (28.78,1 + 32.20,9 + 40.1)/100 = 28,96 g/molCest la masse molaire dune molcule dair qui nexiste pas. 8

Calculer la concentration massique et la concentration molaire dune solution de 10 g de saccharose (C12H22O11) dans 270 mL deau. = m/V = 10/0,270 = 37,04 g/Ln = m/M = 10/342 = 0,029 molC = n/V = 0,029/0,27 = 0,11 mol/L = 0,11 MOn ajoute 25 mL deau 50 mL une solution de saccharose de concentration massique gale 37,04 g/L. Calculer les nouvelles concentrations et C.

sans perte de masse !

Aprs dilutionfinal = m/VfinalAvant dilutioninitial = m/Vinitial

50 mLinitial = 37,04 g/L75 mLfinal = ?

+ 25 mL

(Vinitial/Vfinal est le facteur de dilution)

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On mlange 35 mL dune solution 0,1 M dacide chlorhydrique et 52 mL dune solution 0,05 M en acide nitrique.Quelles sont les concentrations finales en acide dans le mlange ?n(HCl) = C.V = 0,1.0,035 = 0,0035 moln(HNO3) = C.V = 0,05.0,052 = 0,0026 molC(HCl) = n/V = 0,0035/0,087 = 0,040 MC(HNO3) = n/V = 0,0026/0,087 = 0,030 MOn mlange 35 mL dune solution 0,1 M dacide chlorhydrique et 52 mL dune solution 0,05 M en acide chlorhydrique.Quelle est la concentration finale en acide dans le mlange ?n(HCl) = C1.V1 + C2.V2 = 0,1.0,035 + 0,05.0,052 = 0,0061 molC(HCl) = n/V = 0,0061/0,087 = 0,070 MQuelle est la concentration molaire de leau dans leau pure si sa masse volumique est de 1 g/mL ?Daprs lnonc, 1 litre deau a une masse de 1000 g, ce qui correspond 1000/18 = 55,56 molesC = n/V = 55,56/1 = 55,56 mol/L.La concentration de leau dans la glace est-elle suprieure ou infrieure 55,56 mol/L ?

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Quel volume dune solution 0,1 M en NaCl faut-il prlever pour prparer 250 mL dune solution 0,03 M ?

sans perte de matire !

Cprise = 0,1 mol/L250 mLCfinale = 0,03 M

Cprise.Vprise = nQuel volume dune solution 0,01 M en H2SO4 sera ncessaire pour neutraliser 50 mL dune solution 0,1 M en Na2CO3 selon lquation : H2SO4 + Na2CO3 Na2SO4 + 2 CO2 + 2 H2O ?La prise de solution de carbonate de sodium renferme : C.V = 0,1.0,050 = 0,005 mole de Na2CO3. Il faudra donc ajouter cette mme quantit dacide sulfurique soit : V = n/C = 0,005/0,1 = 0,050 L = 50 mL.

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On dispose dune solution 0,1 M en A et dune autre solution 0,2 M en B. Quels volumes de prise VA et VB de chaque solution faut-il faire pour obtenir 126 mL dun mlange 0,05 M en A et B ?

CA = 0,1 M126 mLCA = 0,05 MCB =0,05 M

CB = 0,2 M

VAVBDans le mlange final :n(A) = 0,05.0,125 = 0,00625 mol = n(B)CA.VA = 0,1.VA = 0,2.VB = CB.VB

VA = 2.VBDautre part : VA + VB = 0,126 L = 126 mL

VA =84 mL VB = 42 mLUne solution de composition CA = 0,03 M et CB = 0,60 M est obtenue en mlangeant 35 mL dune solution de A et 45 mL dune solution de B. Quelles sont les concentrations en A et B des prises ?n(A) = C.V = 0,03.0,080 = 0,0024 mol CA(prise) = n(A)/V(prise) = 0,0024/0,035 = 0,069 Mn(B) = C.V = 0,60.0,080 = 0,0480 mol CB(prise) = n(B)/V(prise) = 0,0480/0,045 = 1,07 M