Skip to content

Concours Relooke ton coin d'études

En posant une question scolaire sur la Zone d'entraide, tu pourrais gagner un prix de 350 $! Voir les détails

Voir les détails

Zone d’entraide

Question de l’élève

Secondaire 4 • 1a

Bonsoir,

Le numéro suivant me pose problème :

"En ordre croissant de concentration, ordonnez les solutions suivantes :

Sol. A : 0,1 g/L de CaCO3 dans l'eau

Sol. B : solution de 5% m/V d'éthanol dans l'eau

Sol. C : solution de 3 mol de CO2 dans 60 mol d'air

Sol. D : solution de 560 ppm"

Merci de l'aide

Sciences
avatar
avatar

{t c="richEditor.description.title"} {t c="richEditor.description.paragraphMenu"} {t c="richEditor.description.inlineMenu"} {t c="richEditor.description.embed"}

Explications (1)

  • Explication d'Alloprof

    Explication d'Alloprof

    Cette explication a été donnée par un membre de l'équipe d'Alloprof.

    Options
    Équipe Alloprof • 1a April 2021 modifié

    Merci pour ta question!


    Pour répondre à la question, il faut mettre toutes les concentrations sur un pied d'égalité, c'est-à-dire, une unité commune. En l'occurrence, on constate que le ppm est probablement l'unité commune la plus facile à adopter, puisque la concentration de la solution D est déjà exprimée en ppm et que la solution C est facilement transposable en ppm.


    D'abord, commençons par convertir la concentration de la solution A en ppm. Nous savons qu'il y a 0,1 g de CaCO3 pour 1000 mL d'eau. Puisque, dans les conditions normales, 1 mL d'eau ≈ 1 g (Attention : cette approximation n'est valide que pour l'eau!), on peut considérer qu'il y a 0,1 g de CaCO3 pour 1000 g d'eau. Ainsi, on peut trouver la concentration de la solution A en ppm :

    $$C=\frac{m_{soluté}}{m_{solution}}•1\:000\:000$$

    $$C=\frac{0,1\:g}{1000\:g}•1\:000\:000=100\:ppm$$


    Ensuite, on peut trouver la concentration de la solution B en ppm. Nous savons qu'il y a 5% d'éthanol en terme de masse/volume dans une solution aqueuse. Encore une fois, nous pouvons utiliser l'approximation utile que 1 mL d'eau ≈ 1 g. Bref, il ne reste qu'à convertir la concentration en nombre à décimale et multiplier par 1 million pour obtenir la concentration en ppm :

    $$C=\frac{m_{soluté}}{m_{solution}}•1\:000\:000$$

    $$C=\frac{\frac{5\%}{100}}{1000\:g}•1\:000\:000=50\:ppm$$


    Finalement, on peut trouver la concentration de la solution C en ppm. Nous savons qu'il y a 3 mol de dioxyde de carbone (CO2) pour 60 mol d'air. (Je crois ici que air signifie « diazote » (N2). Je me souviens d'avoir vu ce numéro à quelque part 😉 Sinon, la question ne ferait aucun sens!).

    Sachant que la masse molaire du dioxyde de carbone est de 44,01 g, on conclut que

    $$3\:mol\:CO_2=3•44,01\:g=132,03\:g$$

    Ensuite, sachant que la masse molaire du diazote est de 28,0134 g, on conclut que

    $$60\:mol\:N_2=60•28,0134\:g=1680,804\:g$$

    Pour trouver la masse totale de la solution (il faut inclure la masse du soluté car celle-ci est non-négligeable par rapport à celle de la solution), on additionne les masses de dioxyde de carbone et de diazote :

    $$m_{solution}=132,03\:g+1680,804\:g=1812,834\:g$$

    Puis, il ne reste qu'à appliquer la formule des ppm pour trouver la concentration de la solution :

    $$C=\frac{m_{soluté}}{m_{solution}}•1\:000\:000$$

    $$C=\frac{132,03\:g}{1812,834\:g}•1\:000\:000≈72\:800\:ppm$$


    Bref, on constate les concentrations suivantes :

    $$[Solution\:A]=100\:ppm$$

    $$[Solution\:B]=50\:ppm$$

    $$[Solution\:C]=72\:800\:ppm$$

    $$[Solution\:D]=560\:ppm$$


    Voilà!

    À toi de les mettre en ordre croissant 😉


    N'hésite pas si tu as d'autres questions!