Données :

 

I- Masses molaires, quantités de matière et nombre de moles.

1)- Dans le sang, on trouve différentes substances. En particulier, lors d’une analyse de sang, on recherche le glucose C₆H₁₂O₆ et l’urée C₆H₄N₂O.

a)-  Calculer les masses molaires de ces molécules.

-    Masse molaire de la molécule de glucose :

-    M (C₆H₁₂O₆)  = 6 M (C) + 12 M (H) + 6 M (O)

-    M (C₆H₁₂O₆ ) ≈ 6 x 12,0 + 12 x 1,00 + 6 x 16,0

-    M (C₆H₁₂O₆ ) ≈ 180 g / mol

-    Masse molaire de la molécule d’urée :

-    M (C₆H₄N₂O)  = 6 M (C) + 4 M (H) + 2 M (N) + M (O)

-    M (C₆H₄N₂O ) ≈ 6 x 12,0 + 4 x 1,00 + 2 x 14,0 + 1 x 16,0

-    M (C₆H₄N₂O) ≈ 120 g / mol

b)-  Calculer la quantité de matière contenue dans une masse m = 1,00 g de chacune de ces substances.

-    Quantité de matière de glucose :

-     

-    Quantité de matière d’urée :

-     

2)- Le sulfate d’ammonium (NH₄)₂SO₄ est un composé présent dans les engrais.

a)-  Déterminer le nombre de moles d’atomes de chaque élément présent dans une mole de sulfate d’ammonium.

-    Une mole de sulfate d’ammonium contient :

-    2 moles d’atomes d’azote,

-    8 moles d’atomes d’hydrogène,

-    1 mole d’atome de soufre

-    Et 4 moles d’atomes d’oxygène.

b)-  Déterminer la valeur de la masse molaire de ce composé.

-    Masse molaire du sulfate d’ammonium :

-    M ((NH₄)₂SO₄) ≈ 132 g / mol

3)- On remplit un flacon de volume V = 2,00 L de gaz dichlore Cl₂ dans les C.N.T.P.

a)-  Calculer la quantité de matière n (Cl₂) de dichlore contenu dans le flacon.

-    Quantité de matière de dichlore contenu dans le flacon :

-     

b)-  Calculer la masse m (Cl₂) de dichlore présent dans le flacon.

-    Masse de dichlore présent dans le flacon :

-    m (Cl₂) = n (Cl₂) . M (Cl₂)

-    m (Cl₂) ≈ 8,93 x 10 ^{– 2} x 2 x 35,5

-    m (Cl₂) ≈ 6,34 g

4)- L’acide sulfurique est une substance moléculaire de formule H₂SO₄. Dans les C.N.T.P, c’est un liquide incolore, huileux de masse volumique μ ≈ 1,83 g / cm³.

a)-  Calculer la masse molaire de l’acide sulfurique.

-    Masse molaire de l’acide sulfurique :

-    M (H₂SO₄) ≈ 98,0 g / mol

b)-  Calculer la quantité de matière d’acide sulfurique prélevée avec une pipette jaugée de 5,00 mL.

-    Masse d’acide sulfurique prélevée :

-    m = μ . V

-    m ≈ 1,83 x 5,00

-    m ≈ 9,15 g

-    Quantité de matière correspondante :

-     

II- Solution aqueuse et concentration.

1)- On pèse une masse m₁ = 27,0 g de glucose C₆H₁₂O₆ dans le but de fabriquer un volume V₁ = 100,0 mL d’une solution aqueuse S₁ de glucose.

a)-  Calculer la quantité de matière n₁ de glucose utilisé.

-    Quantité de matière de glucose utilisé :

-     

b)-  Indiquer le matériel utilisé pour préparer cette solution.

-    Matériel utilisé pour préparer cette solution:

-    Coupelle, balance, entonnoir, fiole jaugée de 100,0 mL, pipette simple pour ajuster le volume d’eau, pissette d’eau distillée.

c)-  Donner le mode opératoire (On peut faire des schémas).

d)-  Calculer la concentration C₁ de la solution S₁.

-    Concentration de la solution de glucose :

-     

e)-  Comment appelle-t-on l’opération réalisée pour préparer la solution S₁ ?

-    L’opération réalisée pour préparer la solution S₁ :

-    L’opération réalisée est une dissolution.

2)- On veut préparer un volume V₂ = 200,0 mL d’une solution S₂ à partir de la solution S₁ telle que :.

a)-  Quel volume V de solution S₁ doit-on utiliser ? Justifier la réponse.

-    Volume de S₁ nécessaire :

-     

-    La quantité de matière n₁ de glucose est la même dans la solution mère et dans la solution fille. Il y a conservation de la quantité de matière de soluté :

-    la quantité de matière de soluté présente dans la solution mère : n₁ = C₁ . V (1)

-    la quantité de matière de soluté présente dans la solution fille  : n₂ = C₂ . V₂ (2)

-    Conséquence :

-     

b)-  Indiquer le matériel utilisé et le mode opératoire.

-    Matériel : bécher, pipette jaugée de 20,0 mL, fiole jaugée de 200,0 mL, pissette d’eau distillée, pipette simple.

-    On verse un peu de solution mère dans un bécher (on ne pipette jamais dans le récipient qui contient la solution mère).

-    On prélève le volume V = 20 mL à l’aide d’une pipette jaugée muni de sa propipette.

-    On verse le volume V = 20 mL dans une fiole jaugée de 200 mL.

-    On remplit la fiole jaugée environ aux trois quarts avec de l’eau distillée. On mélange.

-    On complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge.

-    On ajuste le niveau avec une pipette simple.

-    On bouche et on agite pour homogénéiser.

 

c)-  Comment appelle-t-on l’opération réalisée pour préparer la solution S₂ ?

-    L’opération réalisée pour préparer la solution S₂ :

-    On a effectué une dilution.