Livre du professeur - PC 1re - Chapitre 7 : Interpréter les propriétés d’une espèce chimique Document sous licence libre Creative Commons 1 Correction exercices chapitre 9 QCM 1. Cohésion dans un solide 1. La cohésion d’un solide ionique est assurée par : A. les interactions électriques. 2. La formule statistique d’un solide ionique rend compte : B. des proportions entre les cations et les anions. 3. Quelles sont les interactions à l’origine de la cohésion d’un solide moléculaire contenant des molécules polaires ? A. des interactions de Van der Waals. 3. Extraction par un solvant 1. Comment choisir un solvant extracteur vis-à-vis du soluté à extraire ? C. Le soluté doit être plus soluble dans le solvant extracteur que dans le solvant initial. 2. Comment nomme-t-on la partie d’une molécule attirée par l’eau ? A. Hydrophile. 3. Pourquoi un soluté est-il soluble dans un solvant ? A. Parce qu’il présente de nombreuses interactions avec le solvant. 5. Solides ioniques ◆ La formule statistique d’un solide ionique rend compte de la proportion des ions (cations et anions) qui le compose, en indiquant d’abord le symbole du cation, puis celui de l’anion, sans aucune charge électrique. Le cristal est formé de cations et d’anions dont les proportions impliquent une charge électrique globale nulle. Le nitrate d’argent est composé d’ions nitrate et d’ions argent . Sa formule statistique est donc . En effet, la charge électrique « +e » portée par chaque ion argent est neutralisée par celle « -e » d’un ion nitrate pour satisfaire l’électroneutralité. Le chlorure de fer (II) est composé d’ions chlorure et d’ions fer (II) . Sa formule statistique est donc . En effet, pour neutraliser la charge électrique « +2e » de chaque ion fer (II), il faut deux ions chlorure qui portent chacun la charge « -e ». Le sulfate d’aluminium est composé d’ions sulfate et d’ions aluminium . Sa formule statistique est donc .
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Livre du professeur - PC 1re - Chapitre 7 : Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
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Correction exercices chapitre 9
QCM
1. Cohésion dans un solide
1. La cohésion d’un solide ionique est assurée par :
A. les interactions électriques.
2. La formule statistique d’un solide ionique rend compte :
B. des proportions entre les cations et les anions.
3. Quelles sont les interactions à l’origine de la cohésion d’un solide moléculaire contenant des
molécules polaires ?
A. des interactions de Van der Waals.
3. Extraction par un solvant
1. Comment choisir un solvant extracteur vis-à-vis du soluté à extraire ?
C. Le soluté doit être plus soluble dans le solvant extracteur que dans le solvant initial.
2. Comment nomme-t-on la partie d’une molécule attirée par l’eau ?
A. Hydrophile.
3. Pourquoi un soluté est-il soluble dans un solvant ?
A. Parce qu’il présente de nombreuses interactions avec le solvant.
5. Solides ioniques
◆ La formule statistique d’un solide ionique rend compte de la proportion des ions (cations et anions)
qui le compose, en indiquant d’abord le symbole du cation, puis celui de l’anion, sans aucune charge
électrique.
Le cristal est formé de cations et d’anions dont les proportions impliquent une charge électrique
globale nulle.
Le nitrate d’argent est composé d’ions nitrate et d’ions argent .
Sa formule statistique est donc .
En effet, la charge électrique « +e » portée par chaque ion argent est neutralisée par celle « -e » d’un
ion nitrate pour satisfaire l’électroneutralité.
Le chlorure de fer (II) est composé d’ions chlorure et d’ions fer (II) .
Sa formule statistique est donc .
En effet, pour neutraliser la charge électrique « +2e » de chaque ion fer (II), il faut deux ions chlorure
qui portent chacun la charge « -e ».
Le sulfate d’aluminium est composé d’ions sulfate et d’ions aluminium .
Sa formule statistique est donc .
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En effet, l’ion aluminium porte la charge électrique « +3e » et l’ion sulfate la charge électrique « -2e
». Pour neutraliser ces charges, il faut deux ions aluminium (soit une charge positive totale +6e) et
trois ions sulfate (soit une charge négative totale -6e).
8. Concentration des ions
◆ Lorsqu’on dissout une masse m de soluté dans un volume V de solvant, on obtient une solution
aqueuse de concentration en masse 𝛾telle que :
, si on n’a pas atteint la limite de la solubilité.
Avant de calculer la concentration de la solution, il faut donc vérifier que l’on se trouve sous cette
limite. Pour ce faire, on calcule la masse maximale de sel que l’on peut dissoudre dans un volume
mL d’eau.
La masse maximale de sel que l’on peut dissoudre est définie par la relation :
𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑚 ⋅ 𝑚avec 𝑚(𝑚𝑚𝑚) = 357 g·L-1 .
soit une masse maximale : 𝑚𝑚𝑚𝑚(𝑚) = 357( g·L-1 ) × 50 × 10−3(L) = 18g.
Lorsqu’on introduit une masse m = 3,0 g de chlorure de sodium, on se trouve bien sous la limite de
solubilité.
Le sel introduit se dissout entièrement dans le volume V d’eau.
La concentration en masse de la solution est :
soit
La concentration en quantité de matière de la solution est :
soit
Le chlorure de sodium se dissout dans l’eau selon l’équation :
.
Une mole de chlorure de sodium se dissout pour former une mole d’ions chlorure et une mole d’ions
sodium.
La concentration des ions dans la solution est donc la même que celle de la solution :
soit mol·L-1.
9. Savon
◆ Le savon est un composé combinant une tête hydrophile et une queue lipophile.
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Le savon associe ainsi ces deux propriétés dans l’eau soit une zone qui lie de nombreuses
interactions avec l’eau, et une autre qui lie peu d’interactions avec l’eau.
Les molécules qui présentent ces caractéristiques sont des molécules amphiphiles, appelées aussi
tensioactifs.
12. Équations à compléter
➔ RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique : écrire l’équation
◆ Pour compléter les équations de dissolution, on peut s’inspirer de la méthode utilisée dans
l’exercice 11.
Tous les ions libérés se trouvent solvatés dans l’eau. Le terme (aq) indique qu’ils se trouvent dans
l’état aqueux, c’est-à-dire entourés de molécules d’eau.
a. L’équation à compléter est : (. . . ) → . .. (. . . ) + . . . . . . (. . . ).
Le solide ionique de formule se dissout pour libérer des ions cuivre .
Il faut déterminer la formule des autres ions qui sont libérés.
Il s’agit d’ions qui portent la même charge électrique que les ions cuivre, puisque ces ions sont en
proportions égales avec les ions cuivre.
Il s‘agit alors des ions sulfate, de formule .
L’équation de dissolution s’écrit : .
Le solide ionique est le sulfate de cuivre.
b. L’équation à compléter est : . . . . . . . . . . . (. . . . ) → . .. + . .. .
La dissolution du solide ionique libère des ions aluminium et des ions chlorure .
Le solide ionique étant électriquement neutre, il faut équilibrer les charges électriques portées par
les ions, soit .
Le solide ionique est donc composé d’ions aluminium et d’ions chlorure et sa formule statistique est :