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Une solution de 600 millilitres contient 10,1 grammes de chlorure de magnésium. Quelle est la concentration molaire en chlorure de magnésium de cette solution?
Nous avons ici 600 millilitres, ou 0,6 litre, d’une solution de chlorure de magnésium. La formule du chlorure de magnésium est MgCl₂. C'est-à-dire un ion de magnésium et deux ions de chlorure. Le magnésium appartient au groupe deux et perd donc deux électrons pour former Mg²⁺. Le chlore est dans le groupe 17 et gagne un électron pour former Cl⁻. Nous avons besoin de deux ions chlorure pour former une substance ionique de chlorure de magnésium globalement neutre.
Dans cette question, on nous demande la concentration de chlorure de magnésium dans la solution. On calcule la concentration molaire en moles par litre, on lui donne la lettre 𝑀. Cependant, on nous donne ici la masse de chlorure de magnésium, et non le nombre de moles. Donc, une chose que nous ne devons absolument pas faire, c’est calculer la concentration massique en grammes par litre.
Pour répondre à cette question, on doit donc calculer en premier le nombre de moles de chlorure de magnésium dans 10,1 grammes. Nous pourrons ensuite calculer la concentration de chlorure de magnésium. Pour calculer le nombre de moles, nous pouvons utiliser la formule : 𝑛 égal petit 𝑚 sur grand 𝑀, où 𝑛 correspond au nombre de moles. Le petit 𝑚 correspond à la masse de la substance en grammes. Et le grand 𝑀 correspond à la masse molaire en grammes par mole.
Pour réaliser la première étape, nous devons connaître la masse molaire du chlorure de magnésium. Celle-ci est égale à la masse atomique du magnésium plus deux équivalents de la masse atomique du chlore. Nous avons besoin de deux équivalents de la masse atomique du chlore, car nous avons deux équivalents d’ions chlorure par unité de chlorure de magnésium. Nous pouvons rechercher ces valeurs dans le tableau périodique.
La masse atomique relative du magnésium est de 24,305. La masse atomique molaire du magnésium est donc de 24,305 grammes par mole. La masse molaire du chlore est de 35,45 grammes par mole. En effectuant ce calcul, nous obtenons une masse molaire de chlorure de magnésium de 95,205 grammes par mole.
Nous devons maintenant entrer ces valeurs dans notre équation, 𝑛 est égal à 𝑚 sur 𝑀. Nous divisons 10,1 grammes de chlorure de magnésium par 95,205 grammes par mole, ce qui équivaut à environ 0,1 mole de chlorure de magnésium. Nous devons à présent calculer la concentration de chlorure de magnésium en utilisant la formule 𝐶 est égal à 𝑛 divisé par 𝑉, où 𝐶 représente la concentration molaire. 𝑛, le nombre de moles. Et 𝑉, le volume en litres.
Cependant, on nous donne le volume de solution en millilitres. Le préfixe «m» signifie 10 puissance moins trois de quelque chose. Donc, 600 millilitres est égal à 600 fois 10 puissance moins trois litres, soit 0,6 litres. On peut aussi considérer que 1 000 millilitres sont équivalent à un litre.
Nous pouvons maintenant entrer nos valeurs dans la formule 𝐶 est égal à 𝑛 divisé par 𝑉. Nous divisons donc 0,106087 par 0,6, ce qui est égal à 0,176811 molaire. Les valeurs de la question sont toutes présentées à trois chiffres significatifs. Nous devons donc arrondir notre réponse au même degré de précision. Par conséquent, on a une concentration molaire de chlorure de magnésium de 0,177 molaire, quand 600 millilitres de solution contiennent 10,1 grammes de chlorure de magnésium.