TD de chimie

UE BCH1002L  « Biomolécules B »  -  TD de Chimie

Expressions de la concentration d’une solution, Préparation d’une solution, Force ionique

1. 150 mL d’une solution de NaCl sont évaporés à sec. Le résidu obtenu pèse 27,9 g. Quelle était la concentration initiale en NaCl en g.L-1, en mol.L-1 et en % (m/v) ?

2. Quelle masse de chlorure de magnésium faut-il peser pour préparer 200 mL de solution de MgCl2(aq) 0,25 M à partir de : a) MgCl2 anhydre ?  b) MgCl2 hydraté (MgCl2, 6H2O) ?

3. Quelle est la molarité des ions potassium K+ dans une solution aqueuse qui contient 63,3 ppm de phosphate de potassium K3PO4 ?  

4. On mélange 20 mL d’une solution aqueuse 0,1 M en chlorure de sodium NaCl et 30 mL d’une solution aqueuse 0,3 M en chlorure de calcium CaCl2.

Quelles sont les concentrations de chacun des ions présents dans la solution obtenue ?

5. Quelle est la densité du chloroforme sachant que 25 mL de ce composé pèsent 37,25 g ?

6. Quel volume représentent 15g d’éthanol sachant que sa masse volumique est de 0,789 g.cm-3 ?

7. Sachant que la densité d’un mélange composé de 50 % en masse d’éthanol (C2H5OH) et d’eau est d = 0,910, quelle est la molarité en alcool de cette solution ?

8. L’acide sulfurique (H2SO4) concentré est à 95 % en poids d’acide et a une masse volumique de 1,84 g.cm-3. Calculer sa molarité.

9. Comment préparer 100 mL d’une solution d’acide chlorhydrique HCl 0,5 M à partir d’une solution concentrée d’HCl à 35,2 % en masse et de densité d = 1,174 dont on déterminera la molarité ?

10. Quel volume d’eau faut-il ajouter à 200 mL d’une solution d’acide nitrique (HNO3) 0,5 M pour obtenir une solution 0,08 M ?

11. On mélange 0,3 L d’une solution d’acide chlorhydrique HCl 0,8 M et 0,1 L d’une solution d’HCl 1,2 M. Quelles sont la molarité et la concentration massique de la solution obtenue ?

12. On dispose de deux solutions d’acide phosphorique H3PO4. L’une (A) contient 73,5 g.L-1 d’acide, l’autre (B) est 0,3 M.

Quel volume de chacune d’elles faut-il mélanger pour obtenir 0,5 L de solution 0,6 M ?

13. Calculer la force ionique des solutions suivantes :

a) une solution de sulfate d’aluminium Al2(SO4)3 0,1M

b) une solution qui est 0,05 M en KNO3 et 0,1M en Na2SO4 

c) le mélange de l’exercice 4

Masses Atomiques :   H = 1    C = 12    O = 16    Na = 23    Mg = 24

   ( en g.mol-1 )           P = 31    S = 32    Cl = 35.5    K = 39    Ca = 40

Acides – Bases

Reconnaissance : donner la nature acido-basique des espèces suivantes :

HCl, HCOOH, CH3COOH, NH3, NaOH, KOH, KCl, CH3COONa, NH4Cl

Données :        pKa (HCOOH/HCOO-) = 3,8

pKa(CH3COOH /CH3COO- ) = 4,8

pKa(NH4+/NH3) = 9,2

1. Une solution d’acide benzoïque C6H5COOH de concentration 1,0 mol.L-1 a le même pH qu’une solution d’acide chlorhydrique HCl de concentration 8,0.10-3 mol.L-1.

a) Calculer le pH des solutions.

b) Calculer la constante d’acidité de l’acide benzoïque.

2. On dissout 6 grammes d'acide éthanoïque (CH3COOH) pur dans un litre d'eau.

a) Calculer : 

    - la concentration molaire de H3O+, CH3COO- , CH3COOH et OH-

    - le pH de la solution

b) On ajoute 9 litres d'eau à la solution précédente. Calculer :

   - les nouvelles concentrations molaires de H3O+, CH3COO- et CH3COOH de la  solution

   - le pH de cette nouvelle solution

   - Comparer la variation de pH obtenue quand on dilue 10 fois un acide faible à celle que l’on obtient quand on dilue 10 fois un acide fort.

c) Pour les deux solutions précédentes, calculer le coefficient de dissociation (ou d’ionisation) α de l'acide. Conclusion.

On donne : Ka(CH3COOH /CH3COO- ) = 1,8.10-5

3. Sachant que le pH d’une solution  aqueuse de méthylamine CH3NH2 0,20 M est égal à 11,9 écrire la réaction de protonation de l’amine dans l’eau et calculer le Ka du couple CH3NH3+/CH3NH2.

4. On ajoute 20 mL d’une solution de soude NaOH 0,10 M à 100 mL d’une solution d’acide benzoïque C6H5COOH  4.10-2M.   Donnée : Ka(C6H5COOH/ C6H5COO-) = 6,45.10-5

a) Ecrire la réaction qui se produit et calculer le pH du mélange. (Comment s’appelle ce mélange ?)

b) Calculer la variation de pH obtenue lorsqu’on rajoute 5 mL d’une solution d’HCl 0,10 M au mélange précédent.

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