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Vidéo question :: Calculer le pourcentage massique de l’eau dans l’alun d’après sa formule chimique Chimie • Troisième secondaire

L’alun est un sulfate de potassium et d’aluminium hydraté ayant la formule chimique KAl(SO₄)2•12H₂O. Quel est le pourcentage massique de l’eau dans l’alun ? Donnez votre réponse au centième près. [K = 39 g/mol, Al = 27 g/mol, S = 32 g/mol, O = 16 g/mol, H = 1 g/mol]

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Transcription de la vidéo

L’alun est un sulfate de potassium et d’aluminium hydraté ayant la formule chimique KAl(SO4)2•12H₂O. Quel est le pourcentage massique de l’eau dans l’alun ? Donnez votre réponse au centième près. La masse molaire du potassium est de 39 grammes par mole, celle de l’aluminium est de 27 grammes par mole, celle du soufre est de 32 grammes par mole, celle de l’oxygène est de 16 grammes par mole et celle de l’hydrogène est d’un gramme par mole.

Dans le cadre de cette question, nous voulons déterminer le pourcentage massique de l'eau dans l’alun. La question nous indique que l’alun est un sel hydraté. Un sel hydraté représente un sel ayant de l’eau incorporée dans son réseau cristallin. La présence de molécules d’eau dans la structure cristalline d’un composé est connue sous le nom d’eau de cristallisation.

En examinant la formule chimique de l’alun, nous pouvons constater qu'il y a 12 molécules d’eau pour chaque unité de formule de sel. La présence de ces molécules d’eau nous indique qu’il s’agit bel et bien d’un sel hydraté.

En chauffant le sel hydraté lors d'une expérience, nous pourrions calculer la masse d’eau perdue par le chauffage. Comme la question ne mentionne pas de données expérimentales, nous devons plutôt utiliser les masses molaires de l’eau de cristallisation et du sel hydraté. Calculons d’abord la masse molaire totale de l’eau présente dans le sel hydraté.

La masse molaire de l’eau peut être calculée en additionnant les masses molaires moyennes de ses atomes constitutifs. Chaque molécule d’eau contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. En utilisant les masses molaires moyennes fournies dans la question, nous pouvons constater que la masse molaire de l’eau est de 18 grammes par mole. Comme il y a 12 molécules d’eau dans l’alun, nous devons multiplier la masse molaire de l’eau par 12. Cela nous donne 216 grammes par mole.

Calculons maintenant la masse molaire totale du sel hydraté. Nous avons déjà calculé la masse molaire de l’eau de cristallisation et il nous reste donc seulement la masse molaire du sulfate de potassium et d’aluminium à calculer. La masse molaire moyenne du potassium est de 39 grammes par mole, alors que la masse molaire moyenne de l’aluminium est de 27 grammes par mole. Nous devons multiplier la masse molaire moyenne du soufre par deux étant donné qu'il y a deux atomes de soufre dans la formule chimique. Enfin, nous devons multiplier la masse molaire moyenne de l'oxygène par huit, car il y a huit atomes d’oxygène dans la formule chimique, en excluant l'eau.

Nous devons maintenant additionner les masses molaires du potassium, de l’aluminium, du soufre, de l’oxygène et de l’eau. Par conséquent, la masse molaire totale de l’alun est de 474 grammes par mole.

Nous sommes maintenant prêts à calculer le pourcentage massique de l'eau dans l’alun. Nous devons diviser la masse molaire de l’eau, qui est de 216 grammes par mole, par la masse molaire totale de l’alun, qui est de 474 grammes par mole. Après avoir multiplié par 100, nous obtenons environ 45,5696 pour cent. Nous devons toutefois arrondir notre réponse au centième près. En conclusion, le pourcentage massique de l’eau dans l’alun est de 45,57 pour cent.

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