teaching:exos_precipitation_magnesium

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 ===== Résolution non corrigée/vérifiée ===== ===== Résolution non corrigée/vérifiée =====
 Les erreurs sont supposées imputables à l'enseignant ou aux élèves. Les erreurs sont supposées imputables à l'enseignant ou aux élèves.
 +
 +Données :
 +  * masse ions <chem>Mg2+</chem>  : m = 0,240 g
 +  * masse molaire Mg : 24.3 g (24.305)
  
 ==== Équation chimique ==== ==== Équation chimique ====
Ligne 22: Ligne 26:
  
 ==== b) Concentration des OH- en excès après précipitation ==== ==== 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 ==== ==== c) Expression du Kps de Mg(OH)2 ====
Ligne 29: Ligne 44:
  
 ==== d) Concentration et masse des ions Mg2+ restant en solution ==== ==== 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 ==== ==== e) Pourcentage en masse des ions précipités ====
  
 +n<sub><chem>Mg2+</chem></sub> en solution = 1.102 10^-4 mole
  
-==== Défauts de la résolution ====+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)
 +  * facteur 2s pour les hydroxydes dans la partie d) !!
  
 ===== Tentative de résolution suivant l'énoncé initial ===== ===== Tentative de résolution suivant l'énoncé initial =====
Ligne 40: Ligne 75:
   * tenir compte de l’excès de NaOH qui a comme effet d’augmenter la masse de précipité   * tenir compte de l’excès de NaOH qui a comme effet d’augmenter la masse de précipité
   * déduire (?) une équation du troisième degré que l’on peut espérer résoudre par « simplification »   * 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.
 +
  
  
Ligne 48: Ligne 86:
   * l → L   * l → L
   * ml → mL   * ml → mL
-  * +  * mole → mol 
 +  * indiquer les unités systématiquement ! (y compris unité de Kps,...) 
 +  * chiffres significatifs variables (?) 
 + 
 ==== Hypothèse simplificatrice ==== ==== Hypothèse simplificatrice ====
 Dans la partie b) : terminer par "...après précipitation, dans l'hypothèse où <chem>Mg(OH)2</chem> serait totalement insoluble. Dans la partie b) : terminer par "...après précipitation, dans l'hypothèse où <chem>Mg(OH)2</chem> serait totalement insoluble.
Ligne 61: Ligne 103:
 Références en traitement des eaux (compléter) Références en traitement des eaux (compléter)
   * [[https://www.emersan-compendium.org/fr/technologies-d-assainissement/technology/hydrated-lime-treatment-emerging-technology|Traitement à la chaux hydratée (technologie émergente)]] ??   * [[https://www.emersan-compendium.org/fr/technologies-d-assainissement/technology/hydrated-lime-treatment-emerging-technology|Traitement à la chaux hydratée (technologie émergente)]] ??
 +  * Le traitement des eaux le plus fréquent en pratique et réglementé (il y a des normes strictes) concerne les phosphates. Cf. par exemple [[https://www.lenntech.com/phosphorous-removal.htm]]. Les phosphates sont précipités avec des chlorure ou hydroxyde d'aluminium. FIXME
  
 +===== Contingence didactique =====
 +  * fausses conceptions ?
 +  * pas de support visuel/graphique pour la compréhension
 +  * niveau macroscopique & microscopique absents (?)
  
 ==== Énoncé modifié ==== ==== Énoncé modifié ====
  
 ===== Corrigé final ===== ===== Corrigé final =====
 +
 +
  
  • teaching/exos_precipitation_magnesium.1651657564.txt.gz
  • Dernière modification : 2022/05/04 11:46
  • de villersd