Exercice 1 · Masse molaire
Calcule la masse molaire de H₂SO₄ (acide sulfurique).
Données
Ar(H) = 1,01 · Ar(S) = 32,06 · Ar(O) = 16,00
Solution
M(H₂SO₄) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O)
= 2×1,01 + 32,06 + 4×16,00
= 2,02 + 32,06 + 64,00
= 98,08 g/mol
Exercice 2 · Quantité de matière
Combien y a-t-il de moles dans 49 g d'acide sulfurique H₂SO₄ ?
Données
M(H₂SO₄) = 98,08 g/mol (calculé ex.1)
Solution
n = m / M
n = 49 / 98,08
n ≈ 0,4997 mol ≈ 0,5 mol
Exercice 3 · Nombre d'entités
Combien y a-t-il de molécules d'acide nitrique dans 100 mL d'une solution 0,02 M ?
Solution
V = 100 mL = 0,1 L
n = C × V = 0,02 × 0,1 = 0,002 mol
x = n × Nₐ = 0,002 × 6,02×10²³
x = 1,204×10²¹ molécules
Exercice 4 · Concentration molaire
On dissout 10,0 g de NaOH dans l'eau. Le volume final est 400 mL. Calcule la concentration molaire.
Données
M(NaOH) = 22,99 + 16,00 + 1,01 = 40,00 g/mol
Solution
n = m/M = 10,0 / 40,00 = 0,25 mol
V = 400 mL = 0,4 L
C = n/V = 0,25 / 0,4
C = 0,625 mol/L = 0,625 M
Exercice 5 · Dilution
Quel volume d'acide chlorhydrique 2 M et quel volume d'eau faut-il mélanger pour obtenir 100 mL de HCl 0,5 M ?
Solution — C₁V₁ = C₂V₂
C₁ = 2 M · V₁ = ? · C₂ = 0,5 M · V₂ = 100 mL
V₁ = C₂V₂ / C₁ = 0,5 × 100 / 2
V₁ = 25 mL de HCl 2M
+ 75 mL d'eau → 100 mL au total
Exercice 6 · Mélange de solutions
Quelle sera la molarité résultant du mélange de 50 mL d'acide sulfurique 1 M avec 200 mL d'acide sulfurique 0,5 M ?
Solution — C₁V₁ + C₂V₂ = C₃V₃
V₃ = 50 + 200 = 250 mL = 0,25 L
n₁ = 1 × 0,05 = 0,05 mol
n₂ = 0,5 × 0,2 = 0,1 mol
n₃ = 0,05 + 0,1 = 0,15 mol
C₃ = 0,15 / 0,25
C₃ = 0,6 M
Exercice 7 · Volume molaire gaz
Calcule la quantité de matière dans 11,2 litres de dioxygène O₂ (CNTP).
Solution
Vₘ(CNTP) = 22,4 L/mol
n = V / Vₘ = 11,2 / 22,4
n = 0,5 mol
Exercice 8 · Concentration massique → molaire
Une solution a une concentration massique γ = 114,29 g/L en acide sulfurique. Calcule sa molarité. (M(H₂SO₄) = 98,08 g/mol)
Solution — C = γ / M
C = γ / M = 114,29 / 98,08
C ≈ 1,165 mol/L ≈ 1,165 M