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					Exercices synthèse                                             Chimie des solutions 202-NYB-05


  1. Quelle masse ( 0,002 g) de KCl doit-on dissoudre dans un litre d’eau pour abaisser sont
     point de congélation de 4 C ? Pour produire une pression osmotique de 760 kPa à 25 C ?


  2. Une solution d’acide acétique glaciale (CH3COOH) contient 99,8% d’acide acétique et sa
     masse volumique est de 1,05 g/mL. Quelle est sa concentration molaire volumique, sa
     fraction molaire et son pourcentage p/v ?


  3. Quelle est la concentration en ions lithium dans une solution de Li2CO3 0,2 M ?


  4. Une solution idéale est formée de deux liquides volatils A et B à 25,0 C. La pression de
     vapeur du liquide A pur est PA = 35,0 kPa. La pression de vapeur totale en équilibre avec la
     solution de A et de B est de 45,0 kPa. Sachant que la fraction molaire de A dans la vapeur
     est de 0,60, calculez :
  a) la pression partielle de A dans la vapeur en équilibre avec cette solution à 25,0 C ?
  b) la fraction molaire de B dans la solution à 25,0 C ?
  c) la pression de vapeur du liquide B pur à 25,0 C ?


  5. Voici la réaction entre les ions bromates et les ions bromures en solution acide :
                BrO3- (aq) + 5 Br- (aq) + 6 H+ (aq)  3 Br2 (l) + 3 H20 (l)
    Le tableau suivant présente le résultat de quatre expériences :

       Expérience     [BrO3-]0 (mol/L)     [Br-]0 (mol/L)      [H+]0 (mol/L)         Vitesse (mol/L  s)

            1              0,100               0,100              0,100                 8,00 x 10-4
            2              0,200               0,100              0,100                 1,60 x 10-3
            3              0,200               0,200              0,100                 3,20 x 10-3
            4              0,100               0,100              0,200                 3,20 x 10-3


          a. Quel est l’ordre de la réaction par rapport aux ions bromate et aux ions bromure et,
             sachant que l’ordre de la réaction par rapport aux protons est de 2, quel est l’ordre
             global de la réaction ?
          b. Écrivez la loi de vitesse différentielle en incluant la valeur de k ?


  6. Le temps de demi-vie pour la désintégration du 14C, qui est une réaction d’ordre 1, est de
     5730 ans. Si un échantillon archéologique contient seulement 26% de 14C, quel est l’âge de
     cet échantillon ?
7. La décomposition partielle du solide HgO à 400 C selon l’équation (1) produit une pression
   totale de 24,0 kPa.
 (1) HgO (s)  Hg (g) + ½ O2 (g)          (2) 2 Hg (g) + O2 (g)  2 HgO (s)
a) Évaluez la valeur de la constante Kp de la réaction (1) à 400 C ?
b) Quelle est la valeur de la constante d’équilibre Kc à 400 C selon l’équilibre (2) ?


8. Soit la réaction 2 A  B + C pour laquelle nous obtenons le graphique suivant à 50,0 C :
        Ln [A]
            - 2,00

            - 2,50

            - 3,00

            - 3,50

            - 4,00


                                                       Temps (s)
                         200    400    600    800


a) Calculez la valeur de la constante de vitesse à 50,0 C ?
b) Calculez la concentration de A et de B à 650 s ?
c) En sachant que l’énergie d’activation de la réaction est de 74,0 kJ/mol, calculez la valeur de
   la constante de vitesse à 100 C ?


9. Soit la réaction suivante à l’équilibre dont la valeur de la constante Kp est égale à 4,2 x 104 à
   500 C et la variation d’enthalpie, H, est de 74,9 kJ/mol :
                     CH4 (g)  C (s) + 2 H2 (g)
        a. Quel est l’effet d’une diminution de volume sur l’équilibre ? Dans quel sens la
           réaction se déplacera-t-elle ? La valeur de K sera-t-elle affectée ? Si oui, dans quel
           sens ?
        b. Quel est l’effet d’une diminution de température sur l’équilibre ? Dans quel sens la
           réaction se déplacera-t-elle ? La valeur de K sera-t-elle affectée ? Si oui, dans quel
           sens ?
        c. Quel est l’effet, à température constante, de l’addition de H2 (g) sur l’équilibre ? Dans
           quel sens la réaction se déplacera-t-elle ? La valeur de K sera-t-elle affectée ? Si
           oui, dans quel sens ?
        d. Quel est l’effet, à température constante, de l’addition de C (s) sur l’équilibre ? Dans
           quel sens la réaction se déplacera-t-elle ? La valeur de K sera-t-elle affectée ? Si
           oui, dans quel sens ?
10. Mis à part la réaction de dissociation de l’eau, pour le sel NaCN dissout dans l’eau ;
a) Écrivez les équations équilibrées des réactions d’hydrolyse ayant lieu ?
b) Dites si le pH de la solution aqueuse du sel est acide, basique ou neutre ?


11. Une solution aqueuse de la base NH2NH2 de concentration 0,500 mol/L a un pH de 9,19.
    Calculez la valeur de la constante Kb et écrivez l’équation de la réaction ?


12. On forme une solution tampon en mélangeant 1,00 L d’une solution aqueuse de NH3 0,250
    mol/L avec 2,00 L d’une solution aqueuse de NH4Cl 0,275 mol/L. Calculez le pH de la
    solution et indiquez les équations des réactions ?


13. Quelle est la concentration à l’équilibre de chacune des espèces présentes lors de la
    dissolution de 0,500 g de NaOCl dans 20 mL d’une solution 0,800 M de HOCl ? Calculez le
    nouveau pH à l’équilibre si vous rajoutez à la solution précédente 20 mL supplémentaire de
    HOCl 0,800 M ?


14. Calculez la solubilité du Ca(OH)2 dans l’eau pure ? dans du CaCl2 0,200 mol/L ?


15. Classer, en ordre croissant, la solubilité des sels suivants : Li2CO3, BaCO3 et Mg3(PO4)2.


16. Pour les trois sels du numéro précédent, quel sera l’effet sur leur solubilité si on les dissout
    dans une solution :


        a. contenant du MgSO4 0,100 M
        b. de HCl 0,200 M
        c. tampon de pH 11,00


17. Y aura-t-il précipitation de Mg(OH)2 dans 1,00 L de solution qui contient 15,5 ppm de MgCl2
    dont le pH est de 12,00 ? Si oui, quelle masse précipitera? Supposez que la masse
    volumique de la solution est de 1,00 g/mL.


18. On ajoute lentement une solution de Pb(NO3)2 (aq) concentré à une solution contenant
    Na2CrO4 (aq) 0,10 mol/L et Na2SO4 0,10 mol/L.
a) Quel précipité se formera le premier ?
b) Quelle est la [Pb2+] nécessaire pour que commence la formation du deuxième précipité ?
c) Peut-on séparer CrO42- et SO42- par précipitation sélective avec Pb2+ ?
19. Dites quelles équations représentent des réactions d’oxydoréduction ; indiquez l’agent
    réducteur, l’agent oxydant, les espèces oxydées et les espèces réduites :
   a.   2 KNO3  2 KNO2 + O2
   b.   2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+  2 MnO4- + 5 Pb2+ + 2 H2O
   c.   SO32- + 2 Co3+ + 2 OH-  2 Co2+ + SO42- + 2 H2O
   d.   CH4 + H2O  CO + 3 H2
   e.   Zn + 2 HCl  ZnCl2 + H2
   f.   2 H+ + 2 CrO42-  Cr2O72- + H2O


20. Écrire les équations de demi-réaction d’oxydation et de réduction et l’équation globale
    d’oxydoréduction des réactions chimiques suivantes :
   a.   HSO3- + NO3-  HSO4- + NO
   b.   KMnO4 + K2S  S + MnO2 + KOH
   c.   H2SO4 + Al(OH)3  Al2(SO4)3 + H2O


21. Équilibrez les réactions redox suivantes :
        a. Mn2+ + H2O2  MnO2 + H2O (milieu basique)
        b. Bi(OH)3 + SnO22-  SnO32- + Bi (milieu basique)
        c. Cr2O72- + C2O42-  Cr3+ + CO2 (milieu acide)
        d. ClO3- + Cl-  Cl2 + ClO2 (milieu acide)


22. Un échantillon de fer pesant 0,8765 g est dissous dans du HCl(aq), et on obtient du fer de
    Fe2+(aq). On titre ensuite cette solution avec 29,43 mL de K2Cr2O7(aq) 0,04212 mol/L. Quel
    est le pourcentage massique de fer dans l’échantillon du minerai ?
                       Fe2+ + Cr2O72-  Fe3+ + Cr3+ + H2O (non équilibrée)


23. Sur le dessin de la pile suivante, aux conditions standards, identifiez :
        a. l’anode, la cathode, le signe                      Cu(s)                   Ag(s)
           des ces électrodes et le sens
           de déplacement des électrons
           dans la pile ?
        b. le schéma de la pile ?
        c. calculez le potentiel standard
           de cette pile ?




                                                                      2+          +
                                                                 Cu (aq)        Ag (aq)
                                                                  0,20 M         1,0 M

				
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posted:6/1/2011
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