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:
Formule:
\[ \text{Pureté initiale} = \left(\frac{\text{Masse après purification}}{\text{Masse initiale}}\right) \times 100 \]
Substitution des valeurs:
\[ \text{Pureté initiale} = \left(\frac{9.3\,g}{10.0\,g}\right) \times 100 \] \[ \text{Pureté initiale} = 93\% \]
La pureté initiale de l’échantillon de sulfate de cuivre est de 93%. Cela signifie que 93% de la masse initiale de l’échantillon est du sulfate de cuivre pur, et les 7% restants représentent les impuretés.
2. Évaluation de l’efficacité de la méthode de purification:
Formule:
\[ \text{Efficacité de purification} = \left(\frac{\text{Masse de CuSO₄ pur après purification}}{\text{Masse théorique de CuSO₄ pur}}\right) \times 100 \]
Substitution des valeurs:
\[ \text{Efficacité de purification} = \left(\frac{9.3\,g}{9.8\,g}\right) \times 100 \] \[ \text{Efficacité de purification} \approx 94.9\% \]
L’efficacité de la méthode de purification est d’environ 94.9%. Cela indique que la méthode de purification utilisée a permis de récupérer environ 94.9% du sulfate de cuivre pur attendu, compte tenu de la pureté initiale de l’échantillon.
3. Analyse des résultats:
Pureté de moins de 100%: Une pureté de moins de 100% indique la présence d’impuretés dans l’échantillon. Ces impuretés peuvent provenir de diverses sources, telles que des erreurs de manipulation, des contaminations lors du stockage, ou des limitations des réactifs ou des équipements utilisés.
Discussion sur les différences de masse: La différence entre la masse de l’échantillon après purification et la masse théorique de sulfate de cuivre pur pourrait s’expliquer par plusieurs facteurs:
- Perte de matière durant le processus de purification: Certaines petites quantités de sulfate de cuivre pur peuvent être perdues lors de la filtration ou du transfert de matériel.
- Impuretés résiduelles: Malgré la purification, certaines impuretés peuvent rester dans l’échantillon, ce qui affecte la masse finale.
- Inexactitude des mesures: Les balances et autres équipements utilisés peuvent avoir des limites de précision qui affectent les mesures.
Évaluation de la Pureté du Sulfate de Cuivre
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