Préparation solution de chlorure ferrique

[Karine89]

Bonjour,

je suis en reprise d'étude après une longue interruption.

Donc, merci de m'éclairer.

Je dois préparer une solution de chlorure ferrique à environ 0,1g/100mL de fer (concentration connue avec précision), à l'aide d'une solution commerciale contenant 28% de FeCl3 et dont la densité est de 1,26.
On me donne MCl = 35,45 g/mol et MFe = 55,85 g/mol

Combien de solution commerciale dois-je prélever ?

[alexchimiste]

Bonsoir,

Solution à 28% en masse de FeCl3, de densité 1,26. Donc un litre de solution pèse 1260 grammes, et 28% de cette masse est du chlorure de fer (III). C'est à dire 352,8 g pour 1260 g de solution, c'est à dire 352,8 g/L. 0,1g/100 mL, ça fait 1 g/L. Formule de la dilution : C1*V1=C2*V2, ce qui fait V2 = (C1*V1)/C2. Tu sauras faire?

[darrigan]

Puisque tu donnes les masses molaires, c'est peut-être que tu veux aussi obtenir la concentration en mol/L ?
Dans ce cas, il suffit de diviser la concentration massique (g/L) par la masse molaire de FeCl3 (M = 162,2 g/mol), pour obtenir la concentration molaire (mol/L).

Voir aussi quelques conversions d'unités dans la FAQ.

[Karine89]

Merci à vous pour votre aide précieuse et sûrement à très bientôt car j'ai encore plein d'autres questions...

[darrigan]

De rien, mais attention à bien respecter les règles du forum concernant les exercices : propose des réponses toi-même afin que l'on puisse te dire, si c'est faux, ce qui ne va pas.

[Karine89]

ok c'est noté, donc par exemple ici, j'ai trouvé 0,2834 mL.

Sinon, un peu plus loin dans le déroulement de mon TP (que je prépare pour réalisation la semaine prochaine), on me demande de préparer 20 mL d'une solution de chlorydrate d'hydroxylamine à 1% (p/v) (NH2OH, HCl) et de calculer la masse de chlorydrate d'hydroxylamine à peser.

Je ne sais pas trop par quel bout il faut prendre le problème. J'ai calculé la masse molaire, je trouve 69,5 g/mol.

Après je me suis servie de la formule que vous évoquiez pour calculer la concentration en mol/L. En supposant que la densité soit la même que celle de l'eau, ce qui me parait peu probable.
Je trouve 1000/69,5=14,39 mol/L
Après j'ai utilisé n=V/VM=0,02/14,39=0,00139

Ensuite n=m/v
donc m=n v=0,00139 * 0,02=0,000278

Mais à mon avis, je suis complètement à côté...

[wqsde]

ce qui fait V2 = (C1*V1)/C2.

Bonjour
Ce n'est pas putôt V1 que l'on cherche (volume de solution mère à prélever) ? Car la question est : "quel volume de solution commerciale faut-il prélever ? ".

[alexchimiste]

ce qui fait V2 = (C1*V1)/C2.

Bonjour
Ce n'est pas putôt V1 que l'on cherche (volume de solution mère à prélever) ? Car la question est : "quel volume de solution commerciale faut-il prélever ? ".

Oui je me suis emmêlé les saucisses, mais ça revient au même, suffit juste de changer les indices.

ok c'est noté, donc par exemple ici, j'ai trouvé 0,2834 mL.

Sinon, un peu plus loin dans le déroulement de mon TP (que je prépare pour réalisation la semaine prochaine), on me demande de préparer 20 mL d'une solution de chlorydrate d'hydroxylamine à 1% (p/v) (NH2OH, HCl) et de calculer la masse de chlorydrate d'hydroxylamine à peser.

Je ne sais pas trop par quel bout il faut prendre le problème. J'ai calculé la masse molaire, je trouve 69,5 g/mol.

Après je me suis servie de la formule que vous évoquiez pour calculer la concentration en mol/L. En supposant que la densité soit la même que celle de l'eau, ce qui me parait peu probable.
Je trouve 1000/69,5=14,39 mol/L
Après j'ai utilisé n=V/VM=0,02/14,39=0,00139

Ensuite n=m/v
donc m=n v=0,00139 * 0,02=0,000278

Mais à mon avis, je suis complètement à côté...

Ouais, t'es complètement à côté de la plaque. Tu es sûre d'être ingénieure?
1% (p/v) ça veut dire un pour cent en masse par volume. 1g pour 100 mL d'eau... Donc pour 20 mL? La concentration molaire est absolument inutile. Et les calculs idiots n'en parlons pas.

[darrigan]

Ouais, t'es complètement à côté de la plaque. Tu es sûre d'être ingénieure?

Hé bin Alex, t'as épuisé ton forfait courtoisie ou bien ? (Karine89, ne te vexe pas, il est toujours comme ça)

[Karine89]

pour info, j'ai pas touché à la chimie depuis bientot 15 ans

j'ai un bts agri et un bac +4 en controle de gestion et je reprends les cours par l'intermédiaire du cnam en cours du soir...

Donc excusez les énormes boulettes que je peux écrire, mais on m'a reprochée un peu plus haut qu'il fallait respecter les règles du forum et mettre mes calculs pour qu'on m'explique mes erreurs...

[alexchimiste]

Hé bin Alex, t'as épuisé ton forfait courtoisie ou bien ? (Karine89, ne te vexe pas, il est toujours comme ça)

Non mais c'est vrai, sans déconner, Karine89 Précise qu'elle est ingénieure et qu'elle reprend ses études après une longue interruption, mais y'a quand même des réflexes évidents en science, non? Et puis bon des calculs de quantité de matière, même après un siècle de congé maternité, ça ne s'oublie pas... Je ne veux pas attaquer notre internaute, je veux juste l'inciter à chercher le sens logique aux choses, et trouver les infos évidentes! Ne pas se lancer dans une multitude de calculs vains pour tomber sur un résultat aberrant et source d'erreurs inutiles.

[Karine89]

peut-être qu'il y a des réflexes évidents pour Alex le chimiste qui baigne dans la chimie, mais pour moi qui travaille dans l'élevage, les réflexes évidents ne sont pas les mêmes. Un tout petit peu d'ouverture d'esprit svp...

[wqsde]

Sinon, un peu plus loin dans le déroulement de mon TP (que je prépare pour réalisation la semaine prochaine), on me demande de préparer 20 mL d'une solution de chlorydrate d'hydroxylamine à 1% (p/v) (NH2OH, HCl) et de calculer la masse de chlorydrate d'hydroxylamine à peser.

Bonjour
Il n'est pas nécessaire de calculer la masse molaire du soluté pour trouver le résultat. L'indication 1 % (p/v) veut dire que pour une masse donnée de la solution, 1 % de cette masse sera le soluté. Pour calculer la masse à peser nécessaire, il faut que tu conaisse la densité de la solution et son volume.

Par exemple, si on te demandait de préparer 250 ml d'hydroxyde de sodium à 15 %. On sait que l'hydroxyde de sodium à 15 % a une densité de 1,16. Un litre de cette solution pèse 1160 g, et 15 % de cette masse est du NaOH, on a donc : 1160 * 0,15 = 174. Cette solution a donc une concentration de 174 g.L-1. Il ne reste plus qu'à appliquer la formule c = m/V.

[Karine89]

Merci pour ton aide. Ce que je ne comprends pas, c'est qu'on ne me donne pas la densité de la solution. On sait juste qu'il faut préparer 20 mL.
Et d'après la prof, on doit pouvoir calculer la masse à peser avec les éléments qu'on a

[alexchimiste]

Merci pour ton aide. Ce que je ne comprends pas, c'est qu'on ne me donne pas la densité de la solution. On sait juste qu'il faut préparer 20 mL.
Et d'après la prof, on doit pouvoir calculer la masse à peser avec les éléments qu'on a

Souvent, il n'y a pas besoin de chercher midi à 14h. Dans ton cas, il te faut préparer une solution de chlorhydrate d'hydroxylamine à 1% dans l'eau. C'est à dire à 1 gramme pour 100 mL d'eau. Pas besoin de densité ni de calcul de masse molaire et encore moins de calcul de concentration molaire. Il te faut peser 1 gramme de NH2OH, HCl et les introduire dans une fiole jaugée de 100 mL puis compléter à l'eau distillée au trait de jauge (pour en avoir 100 mL, sinon 0,2 g dans une fiole de 20 mL).

[wqsde]

Bonjour
Il n'est pas nécessaire de calculer la masse molaire du soluté pour trouver le résultat. L'indication 1 % (p/v) veut dire que pour une masse donnée de la solution, 1 % de cette masse sera le soluté. Pour calculer la masse à peser nécessaire, il faut que tu conaisse la densité de la solution et son volume.

Par exemple, si on te demandait de préparer 250 ml d'hydroxyde de sodium à 15 %. On sait que l'hydroxyde de sodium à 15 % a une densité de 1,16. Un litre de cette solution pèse 1160 g, et 15 % de cette masse est du NaOH, on a donc : 1160 * 0,15 = 174. Cette solution a donc une concentration de 174 g.L-1. Il ne reste plus qu'à appliquer la formule c = m/V.

J'ai confondu avec le pourcentage de masse totale de la solution...

Je corrige donc pour la soude :
250 ml à 15 % (m/v) donne une solution à 150 g/L. Donc si on en veut 250 ml, on fait m = CV = 150 * 0.25 = 37.5 g.

[alexchimiste]

Bonjour
Il n'est pas nécessaire de calculer la masse molaire du soluté pour trouver le résultat. L'indication 1 % (p/v) veut dire que pour une masse donnée de la solution, 1 % de cette masse sera le soluté. Pour calculer la masse à peser nécessaire, il faut que tu conaisse la densité de la solution et son volume.

Par exemple, si on te demandait de préparer 250 ml d'hydroxyde de sodium à 15 %. On sait que l'hydroxyde de sodium à 15 % a une densité de 1,16. Un litre de cette solution pèse 1160 g, et 15 % de cette masse est du NaOH, on a donc : 1160 * 0,15 = 174. Cette solution a donc une concentration de 174 g.L-1. Il ne reste plus qu'à appliquer la formule c = m/V.

C'est une erreur classique. Quand tu dois préparer une solution, tu ne connais pas nécessairement sa densité. On prépare des solutions de 2 manières : à la pesée, ou à la fiole jaugée. Ce qui est souligné veut dire que tu te compliques les choses.

A la pesée, une solution est à 15% massique. C'est à dire qu'on aura une solution dont 15% de la masse totale est constituée par le soluté. En outre, on pèse 15g de NaOH pour 85g d'eau. Le total fait 100g et la concentration massique est correcte (par contre, le volume total n'est pas 100 mL, gare aux erreurs de ce genre la).

A la fiole jaugée, une solution est à 15% volumique. C'est à dire qu'on aura une solution de 15g de NaOH dans un volume total de 100 mL, la solution ne pèse pas 100g (attention, piège à cons).

En fait, wqsde s'est trompé dans l'utilisation ses calculs. La densité s'utilise quand elle peut se lire sur les bouteilles, mais on ne la connait pas par défaut, et elle ne s'invente pas. Genre quand tu veux calculer la quantité de matière apportée par un acide de teneur connue et de densité connue, tu fais le calcul suivant : quantité de matière = (volume en mL*densité*teneur en %)/masse molaire.

Suivant qu'on fait du génie chimique ou de la chimie des solutions, les choses se préparent différemment.
Si on me demandait de préparer 250 mL de NaOH à 15% (m/v), je prendrais une fiole jaugée de 250 mL, je pèserai 37,5g de NaOH dans un bécher, je le dissoudrai dans un peu d'eau et de glace, et j'introduirai cette solution dans la fiole jaugée et complèterai au trait de jauge. La densité m'est complètement égale.
En revanche, si on me demandait de préparer 250g de NaOH à 15% (m/m), je pèserai toujours 37,5 g de NaOH, et je pèserai (250-37,5)g d'eau distillée dans un erlenmeyer.

[Karine89]

Encore merci à tous pour votre aide. Mais rassurez vous j'attaque la préparation d'un nouveau TP, donc je vais ouvrir un nouveau sujet. A tout de suite...