Évaluation de la Pureté du Sulfate de Cuivre
Comprendre l’Évaluation de la Pureté du Sulfate de Cuivre
Dans un laboratoire scolaire, les élèves effectuent des expériences sur les propriétés des corps purs. Un échantillon de sulfate de cuivre (CuSO₄), un composé chimique utilisé fréquemment dans les laboratoires pour ses propriétés de réaction et de cristallisation, est fourni aux élèves.
L’échantillon est censé être pur, mais du fait des processus de stockage et de manipulation, il peut être contaminé par des impuretés.
Les élèves doivent déterminer la pureté de l’échantillon en mesurant sa masse avant et après une purification par recristallisation.
Données fournies:
- Masse initiale de l’échantillon de sulfate de cuivre: 10.0 g
- Masse de l’échantillon après purification: 9.3 g
- Masse théorique de sulfate de cuivre pur pouvant être obtenue à partir de la masse initiale, si l’échantillon était 100% pur: 9.8 g
Questions:
1. Calcul de la pureté initiale de l’échantillon
2. Évaluation de l’efficacité de la méthode de purification:
- Utiliser les données pour évaluer l’efficacité de la méthode de purification utilisée.
3. Analyse des résultats:
- Expliquer ce que signifie une pureté de moins de 100%.
- Discuter des raisons potentielles pour lesquelles la masse de l’échantillon après purification pourrait ne pas correspondre à la masse théorique pure.
Correction : Évaluation de la Pureté du Sulfate de Cuivre
1. Calcul de la pureté initiale de l’échantillon
La pureté d’un échantillon chimique est définie comme le pourcentage de la substance désirée (dans ce cas, le sulfate de cuivre pur) par rapport à la masse totale de l’échantillon avant toute purification.
Pour déterminer la pureté initiale, nous utilisons la masse théorique pure que l’on pourrait obtenir de l’échantillon si celui-ci était 100% pur, comparée à la masse initiale.
Formule :
\[ \text{Pureté initiale} = \left(\frac{\text{Masse théorique de CuSO}_4 \text{ pur}}{\text{Masse initiale}}\right) \times 100 \]
Données :
- Masse initiale de l’échantillon = \(10.0 \text{ g}\)
- Masse théorique de CuSO\(_4\) pur = 9.8 \(\text{ g}\)
Calcul :
\[ \text{Pureté initiale} = \left(\frac{9.8 \, \text{g}}{10.0 \, \text{g}}\right) \times 100 \] \[ \text{Pureté initiale} = 98\% \]
2. Évaluation de l’efficacité de la méthode de purification
L’efficacité de la purification évalue combien de la substance désirée a été récupérée par rapport à la quantité théorique possible après un processus de purification.
Cela est crucial pour juger si la méthode utilisée est efficace pour récupérer le plus de substance pure possible.
Formule :
- Efficacité de purification:
\[ = \left(\frac{\text{Masse de CuSO}_4 \text{ pur après purification}}{\text{Masse théorique de CuSO}_4 \text{ pur}}\right) \times 100 \]
Données :
- Masse de l’échantillon après purification = 9.3 \(\text{ g}\)
- Masse théorique de CuSO\(_4\) pur = 9.8 \(\text{ g}\)
Calcul :
\[ = \left(\frac{9.3 \, \text{g}}{9.8 \, \text{g}}\right) \times 100 \] \[ \approx 94.9\% \]
3. Analyse des résultats
La présence d’une pureté de moins de 100% et la différence entre la masse après purification et la masse théorique indiquent des impuretés et des pertes matérielles.
Discussion :
- Impuretés et perte de matière : Les impuretés peuvent provenir de contaminations ou de réactifs imparfaits. La perte de matière peut survenir lors de la filtration ou des transferts, où de petites quantités de CuSO₄ peuvent être perdues.
- Précision des mesures : Les instruments de mesure peuvent avoir des limites de précision qui influencent les résultats. L’utilisation de balances plus précises ou la répétition des mesures pourrait aider à obtenir des résultats plus exacts.
Évaluation de la Pureté du Sulfate de Cuivre
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