I. Évaluation de ressources

A. Évaluation des savoirs

Correction exercice I

1-F ; 2-V; 3-F; 4-V; 5-F. 6-F ; 7-V ; 8-F ; 9-V ; 10-F ; 11-V; 12 V

B. Application des savoirs et des savoirs faire

Correction exercice I

Déterminons :
1) La concentration molaire volumique
\(c = \frac{n}{{{V_S}}} = \frac{{0,51}}{{1,5}}\) \( = 0,34\) 𝑚𝑜𝑙/𝐿.
2) La concentration massique
\({C_m} = M \times c = \) \(0,34 \times 58,5\) \( = 19,89\) 𝑔/𝐿.

Correction exercice II

1.1 Déterminons la masse molaire moléculaire de \(CaC{l_2}\).
\({M_{CaC{l_2}}} = {M_{Ca}} + \) \(2{M_{Cl}} = 111\) g/mol
1.2 Déterminons la quantité de matière de \(CaC{l_2}\) dissoute
\({n_{CaC{l_2}}} = \frac{{{m_{CaC{l_2}}}}}{{{M_{CaC{l_2}}}}} = \) \(\frac{{100}}{{111}} = 0,90\) mol
1.3. Déduisons la concentration molaire (\({C_{CaC{l_2}}}\)) de la solution de chlorure de calcium obtenue.
\(C = \frac{{{n_{CaC{l_2}}}}}{{{V_S}}}\) \( = \frac{{0,90}}{{0,5}} = 1,8\) mol/L
2. Équation-bilan de la dissolution du chlorure de calcium dans l’eau
\(CaC{l_2}\) \(\xrightarrow{Eau}\) \(C{a^{2 + }} + 2C{l^ - }\)
3.1 Déterminons les concentrations molaires des ions en solution
\(\frac{{{n_{CaC{l_2}}}}}{1} = \frac{{{n_{C{a^{2 + }}}}}}{1}\) \( = \frac{{{n_{C{l^ - }}}}}{2} \Rightarrow {C_{CaC{l_2}}} = \) \(\left[ {C{a^{2 + }}} \right] = \frac{{\left[ {C{l^ - }} \right]}}{2}\).
\({C_{CaC{l_2}}} = \left[ {C{a^{2 + }}} \right] = 1,8\) mol/L
\(\left[ {C{l^ - }} \right] = 2{C_{CaC{l_2}}} = 3,6\) mol/L
4. Electro neutralité de la solution :
\(2\left[ {C{a^{2 + }}} \right] = 3,6\) mol/L
\(\left[ {C{l^ - }} \right] = 3,6\) mol/L

Correction exercice III

1- Calculons la masse molaire M du sulfate d’aluminium
\({M_{A{l_2}{{\left( {S{O_4}} \right)}_3}}} = 2{M_{Al}}\) \( + 3{M_S} + 12{M_O}\) \( = 342,3\) g/mol
2- Ecrivons l’équation de mise en solution du sulfate d’aluminium
\(A{l_2}{\left( {S{O_4}} \right)_3}\) \(\xrightarrow{Eau}\) \(2A{l^{3 + }} + 3SO_4^{2 - }\)
3- Calculons la concentration molaire \(C\) de ce composé.
\(2A{l^{3 + }} + 3SO_4^{2 - }\) mol/L
D’après le bilan molaire \(\frac{{{n_{A{l_2}{{\left( {S{O_4}} \right)}_3}}}}}{1} = \frac{{{n_{A{l^{3 + }}}}}}{2}\) \( = \frac{{{n_{SO_4^{2 - }}}}}{3}\)
Ainsi \(\frac{C}{1} = \frac{{\left[ {A{l^{3 + }}} \right]}}{2}\) \( = \frac{{\left[ {SO_4^{2 - }} \right]}}{3}\)
\(\left[ {SO_4^{2 - }} \right] = 3C = 0,3\) mol/L
\(\left[ {A{l^{3 + }}} \right] = 2C = 0.2\) mol/L
4 – Déduisons la concentration massique Cm de ce solide ionique.
On sait que : \({C_m} = C \times M\) \( = 34,23\) g/L

II Évaluation des compétences

Correction exercice I

1. Écris l’équation-bilan de la dissociation du \(NaCl\) dans l’eau.
\(NaC{l_{(s)}}\) \(\xrightarrow{Eau}\) \(N{a^ + } + C{l^ - }\)
2. Déterminons :
2.1 La concentration molaire
\(C = \frac{m}{{{M_{NaCl}}V}} = \) \(\frac{{5 \times {{10}^4}}}{{\left( {23 + 35,5} \right) \times 250}} = 3,42\) mol/L
2.2. Concentrations molaires des ions en solution
D’après l’équation bilan de réaction
\(\frac{{{n_{N{a^ + }}}}}{1} = \frac{{{n_{C{l^ - }}}}}{1} = \) \(\frac{{{n_{NaCl}}}}{1} \Rightarrow \left[ {N{a^ + }} \right] = \) \(\left[ {C{l^ - }} \right] = C = 3,42\) mol/L
3. Écrivons la demi-équation électronique de la réaction qui se déroule pendant l’électrolyse :
3.1.À l’anode :
\(2C{l^ - } \to C{l_2} + 2{e^ - }\)
3.2.À la cathode :
\(2{H_2}O + 2{e^ - } \to \) \(2O{H^ - } + {H_2}\)
4.Équation-bilan de l’électrolyse
\(2{H_2}O + 2(N{a^ + }\) \( + C{l^ - }) \to 2(N{a^ + } + \) \(O{H^ - }) + {H_2} + C{l_2}\)
4.2.Détermination de la masse de soude
Bilan molaire : \(\frac{{{n_{NaOH}}}}{2} = \frac{{{n_{NaCl}}}}{2}\)
\(\frac{{{n_{NaOH}}}}{2} = \frac{{{n_{NaCl}}}}{2} \Rightarrow \) \({n_{NaOH}} = {n_{NaCl}} \Rightarrow \) \(\frac{{{m_{NaOH}}}}{{{M_{NaOH}}}} = \frac{{{m_{NaCl}}}}{{{M_{NaCl}}}}\) \( \Rightarrow {m_{NaOH}} = {M_{NaOH}}\) \(\frac{{{m_{NaCl}}}}{{{M_{NaCl}}}}\)
\({m_{NaOH}} = 34,2kg\)

Correction exercice II

1. 200 mg/L représente la concentration massique du chlorure de sodium.
2. La concentration molaire volumique de la solution
\(C = \frac{{{C_m}}}{{{M_{NaCl}}}} = \) \(\frac{{0,2}}{{23 + 35,5}} = 3,42 \times {10^{ - 3}}\) mol/L.
3.1. Equation-bilan de la réaction de dissolution
\(NaCl \to \) \(N{a^ + } + C{l^ - }\)
3.2. Déterminons les concentrations molaires des ions D’après l’équation-bilan :
\({n_{NaCl}} = {n_{N{a^ + }}}\) \( = {n_{C{l^ - }}} \Rightarrow \left[ {N{a^ + }} \right]\) \( = \left[ {C{l^ - }} \right] = C\)
\(\left[ {N{a^ + }} \right] = \left[ {C{l^ - }} \right]\) \( = 3,42 \times {10^{ - 3}}\) mol/L
3.3. Vérifions l'électroneutralité de la solution.
On constate que : [\(\left[ {N{a^ + }} \right] = \left[ {C{l^ - }} \right]\)
Donc la solution est électriquement neutre.
4.1. Déterminons le volume V s utilisé par jour de traitement.
\({V_S} = 3V\) \( = 3 \times 175 = 525\) cm3= \(0,525 L\)
4.2. Déterminons la masse du chlorure de sodium utilisée par jour de traitement.
\({C_m} = \frac{m}{{{V_S}}} \Rightarrow m\) \( = {C_m} \times {V_S} = 0,105\) g