Concentration d’une Solution Électrolytique
Comprendre la Concentration d’une Solution Électrolytique
Dans un laboratoire de chimie, un élève de première prépare une solution électrolytique pour une expérience de conductivité. Il dissout du chlorure de sodium (NaCl) dans de l’eau pour préparer 500 mL de solution.
L’objectif est de déterminer la concentration molaire de la solution afin de prédire son comportement en termes de conductivité électrique.
Données fournies :
- Masse de chlorure de sodium ajoutée : 5,85 g
- Volume total de la solution : 500 mL
- Masse molaire du NaCl : 58,44 g/mol
Question :
Calculez la concentration molaire de la solution de chlorure de sodium préparée.
Correction : Concentration d’une Solution Électrolytique
1. Calcul du nombre de moles de NaCl
La première étape consiste à convertir la masse de NaCl en moles en utilisant la formule du nombre de moles \( n \), qui est donnée par :
\[ n = \frac{\text{Masse du soluté}}{\text{Masse molaire du soluté}} \]
En substituant les valeurs données :
\[ n = \frac{5,85 \, \text{g}}{58,44 \, \text{g/mol}} \] \[ n \approx 0,100 \, \text{moles} \]
Ce résultat est obtenu avec une précision jusqu’à trois chiffres significatifs.
2. Conversion du volume de la solution en litres
Le volume doit être converti en litres pour utiliser la formule de la concentration molaire :
\[ V = 500 \, \text{mL} = 0,500 \, \text{L} \]
3. Calcul de la concentration molaire de la solution
La concentration molaire \( C \) est définie par la relation :
\[ C = \frac{n}{V} \]
En utilisant les résultats des calculs précédents :
\[ C = \frac{0,100 \, \text{moles}}{0,500 \, \text{L}} \] \[ C = 0,200 \, \text{M} \]
La concentration molaire finale est donc de 0,200 mol/L, ce qui signifie que chaque litre de cette solution contient 0,200 moles de chlorure de sodium.
Conclusion
La solution préparée a une concentration molaire de 0,200 M. Cette concentration est adéquate pour être utilisée dans des expériences où la conductivité électrique d’une solution saline est étudiée.
La capacité de la solution à conduire l’électricité est directement proportionnelle à la concentration des ions en solution, ici principalement les ions Na\(^+\) et Cl\(^-\).
Cette concentration peut également être utilisée pour préparer des dilutions ou pour être comparée à des concentrations de solutions similaires dans des contextes expérimentaux variés, explorant ainsi les propriétés physico-chimiques du NaCl en solution aqueuse.
Concentration d’une Solution Électrolytique
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