Zone d’entraide

YakEfficace4227

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

Louis-Philippe B

Salut à toi!

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 termes 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 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!