Vidéo question :: Identifier le composé volatil dans une réaction de gravimétrie par volatilisation Chimie

Transcription de la vidéo

Un étudiant veut déterminer la quantité de bicarbonate de sodium dans un échantillon en utilisant la gravimétrie par volatilisation. L’élève fait réagir l’échantillon avec de l’acide sulfurique dilué, ce qui donne la réaction de 2 NaHCO3 (aqueux) plus H2SO4 (aqueux) réagissent pour produire 2 CO2 (gaz) plus 2 H2O (liquide) plus Na2SO4 (aqueux). Quelle molécule volatile l’étudiant va-t-il mesurer ?

Pour répondre à cette question, nous devons comprendre ce qu’est la gravimétrie par volatilisation et ce qu’est une molécule volatile. La gravimétrie par volatilisation est une méthode d’analyse de masse qui utilise de l’énergie thermique ou chimique pour séparer des substances afin de mesurer leurs masses. Et un composé volatil est un composé à bas point d’ébullition. Les molécules volatiles comprennent le dioxyde de carbone, le chlore gazeux ou l’azote gazeux. Les molécules volatiles formées dans une réaction chimique sont libérées à partir du mélange réactionnel, sinon nous pouvons chauffer le mélange réactionnel si c’est nécessaire afin de les libérer.

En gravimétrie par volatilisation, nous pouvons soit mesurer la quantité de molécule volatile libérée, soit mesurer la masse du produit final pour déterminer la quantité perdue de molécule volatile. Si les réactifs ou les produits sont solides, ils sont faciles à peser et à mesurer. Cependant, si nous regardons l’équation chimique donnée dans la question, nous pouvons voir que nos réactifs sont tous deux à l’état aqueux. Cela rend la mesure de leur masse très difficile. Maintenant, regardons la réaction qui nous est donnée pour déterminer la molécule volatile que l’étudiant va mesurer.

Les réactifs NaHCO3 et H2SO4 sont dans une solution aqueuse. Puisque les espèces chimiques sont dissoutes dans l’eau, il sera difficile de mesurer la masse comme nous l’aurions fait avec un solide. Maintenant, regardons les produits. Lorsque les ions réagissent dans la solution, CO2, H2O et Na2SO4 se forment. Puisque Na2SO4 se dissout dans l’eau car il est aqueux, cela rend la mesure difficile. L’eau est le solvant dans notre réaction, dissolvant les ions. Donc, ce n’est pas facile de la mesurer car ce n’est pas de l’eau pure. Vous pourriez distiller l’eau et la condenser pour obtenir de l’eau pure, mais cela constituerait une étape supplémentaire et prendrait plus de temps.

Maintenant, il nous reste du CO2. Nous n’avons pas besoin de chauffer le mélange réactionnel pour que le CO2 s’échappe car il s’agit déjà d’un gaz. Nous pourrions simplement recueillir tout le gaz produit à la suite de la réaction. Puisque le CO2 peut être recueilli, nous pouvons déterminer la masse ou le volume de CO2. Ensuite, nous pouvons calculer le nombre de moles produites de CO2. À l’aide de l’équation chimique, en regardant les coefficients, nous pouvons identifier que pour deux moles de CO2 produites, il faut deux moles de NaHCO3. Ce rapport molaire nous permet de calculer la masse de NaHCO3 dans l’échantillon.

Donc, dans cette expérience, la molécule volatile que l’étudiant va mesurer est le dioxyde de carbone.