Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- teaching:exos_precipitation_magnesium [2022/05/03 16:59] – créée villersd
+++ teaching:exos_precipitation_magnesium [2022/05/04 12:52] – villersd
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 Les erreurs sont supposées imputables à l'enseignant ou aux élèves.
-==== Défauts de la résolution ====
+Données :
+  * masse ions <chem>Mg2+</chem>  : m = 0,240 g
+  * masse molaire Mg : 24.3 g (24.305)
+==== Équation chimique ====
+<chem>Mg2+</chem><sub>(aq)</sub> + 2 <chem>NaOH</chem><sub>(aq)</sub> → <chem>Mg(OH)2</chem><sub>(s)</sub> + 2 <chem>Na+</chem><sub>(aq)</sub>
+==== a) Équation ionique de précipitation ====
+<chem>Mg2+</chem><sub>(aq)</sub> + 2 <chem>OH-</chem><sub>(aq)</sub> → <chem>Mg(OH)2</chem><sub>(s)</sub>
+==== b) Concentration des OH- en excès après précipitation ====
+n<sub><chem>Mg2+</chem></sub> initial = m/M = 0.240/24.3 = 9.88 10^-3 mole
+n<sub><chem>OH-</chem></sub> nécessaire = 2 * n<sub><chem>Mg2+</chem> = 1.97 10^-2 mol
+n<sub><chem>OH-</chem></sub> ajouté = C V = 1 * 21 10^-3 = 2.1 10^-2 mol
+n<sub><chem>OH-</chem></sub> en excés = n<sub>total</sub> -<sub>nécessaire</sub> = .1 10^-2 - 1.97 10^-2 = 1.3 10^-3 mole
+Concentration des hydroxydes en excés :
+C<sub><chem>OH-</chem></sub> en excés = n/V = 1.3 10^-3 / 1.021 = 1.27 10^-3 M
+==== c) Expression du Kps de Mg(OH)2 ====
+K<sub>ps</sub> : constante du produit de solubilité
+K<sub>ps</sub> = [<chem>Mg2+</chem>] [<chem>OH-</chem>]²
+==== d) Concentration et masse des ions Mg2+ restant en solution ====
+K<sub>ps</sub> = s * (2 s)² = 4 s³ = 5 10^-12
+→ s = ∛ (5 10^-12 / 4) = 1.08 10^-4 M = [<chem>Mg2+</chem>]
+n<sub><chem>Mg2+</chem></sub> = s V = 1.08 10^-4 * 1.021 = 1.102 10^-4 mole
+m<sub><chem>Mg2+</chem></sub> = n M = 1.102 10^-4 * 24.3 = 2.68 10^-3 g
+==== e) Pourcentage en masse des ions précipités ====
+n<sub><chem>Mg2+</chem></sub> en solution = 1.102 10^-4 mole
+n<sub><chem>Mg2+</chem></sub> total = 9.88 10^-3 mole
+n<sub><chem>Mg2+</chem></sub> précipité = 9.88 10^-3 - 1.102 10^-4 = 9.77 10^-3 mole
+m<sub><chem>Mg2+</chem></sub> précipité =  9.77 10^-3 * 24.3 = 2.379 10^-1 g
+m<sub><chem>Mg2+</chem></sub> total =  9.88 10^-3 * 24.3 = 2.4 10^-1 g
+pourcentage massique des ions précipités : (2.379 10^-1 /  2.4 10^-1) * 100 = 98.8 %
+==== Défauts de la résolution ====
+  * partie b)
+  * 2s pour les hydroxydes dans la partie d) !!
 ===== Tentative de résolution suivant l'énoncé initial =====
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   * déduire (?) une équation du troisième degré que l’on peut espérer résoudre par « simplification »
+Une solution "correcte" de l'énoncé non modifié est très compliquée pour les élèves.
 ===== Modification de l'énoncé =====
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   * l → L
   * ml → mL
-  *
+  * mole → mol
+  * indiquer les unités systématiquement ! (y compris unité de Kps,...)
+  * chiffres significatifs variables (?)
 ==== Hypothèse simplificatrice ====
 Dans la partie b) : terminer par "...après précipitation, dans l'hypothèse où <chem>Mg(OH)2</chem> serait totalement insoluble.
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   * [[https://www.emersan-compendium.org/fr/technologies-d-assainissement/technology/hydrated-lime-treatment-emerging-technology|Traitement à la chaux hydratée (technologie émergente)]] ??
+===== Contingence didactique =====
+  * fausses conceptions ?
+  * pas de support visuel/graphique pour la compréhension
+  * niveau macroscopique & microscopique absents (?)
 ==== Énoncé modifié ====
 ===== Corrigé final =====