Transcription de la vidéo
31,8 grammes de Na2CO3 ont été dissous pour obtenir une solution de 150 millilitres
pour un titrage. Les résultats ont montré que les 44 millilitres de la solution de Na2CO3 ont
complètement réagi avec 150 millilitres de H2SO4 de concentration inconnue. Quelle était la concentration de H2SO4 ?
Commençons ce problème en examinant la première phrase. 31,8 grammes de carbonate de sodium ont été dissous pour préparer une solution de 150
millilitres pour un titrage. Cette phrase décrit la préparation d’une solution étalon, ou d’une solution avec une
concentration connue. Nous pouvons utiliser ces deux informations pour trouver la concentration de la
solution étalon de carbonate de sodium. Nous devons également reconnaître deux équations de base. 𝑛 égal 𝑐𝑣 et 𝑛 égal 𝑚 minuscule sur 𝑀 majuscule, où 𝑛 dans les deux équations
représente la quantité en moles. 𝑐 est la concentration en moles par litre. 𝑣 est le volume en litres. 𝑚 minuscule est la masse en grammes. 𝑀 majuscule est la masse molaire en grammes par mole.
Comme nous avons besoin de connaître la concentration de la solution étalon, nous
pouvons commencer par poser l’égalité de nos deux équations. Ensuite, nous pouvons réorganiser l’équation, afin de trouver la concentration. Nous pouvons substituer 𝑚 minuscule par la masse donnée dans le problème, mais nous
devrons calculer la masse molaire du carbonate de sodium. La masse molaire peut être calculée en additionnant les masses atomiques des atomes
constitutifs. Pour trouver la masse molaire du carbonate de sodium, nous aurons besoin de deux fois
la masse atomique de sodium, plus la masse atomique de carbone, plus trois fois la
masse atomique de l’oxygène. Nous pouvons trouver les masses atomiques dans le tableau périodique. La masse atomique du sodium est 23, celle du carbone 12 et de l’oxygène 16. Nous effectuons le calcul et déterminons la masse molaire du carbonate de sodium
comme étant égale à 106 grammes par mole. Nous pouvons remplacer cette valeur dans notre équation.
Enfin, nous devons y introduire le volume. Notre volume est actuellement en millilitres, mais il doit être en litres pour
utiliser l’équation. Rappelez-vous que 1 000 millilitres sont équivalents à un litre. Nous pouvons multiplier les 150 millilitres par un litre divisé par 1 000
millilitres. Cela nous donne un volume de 0,15 litres. Nous pouvons ajouter cette valeur dans notre équation pour 𝑣. Nous effectuons le calcul et déterminons la concentration de la solution étalon de
carbonate de sodium à 2,0 moles par litre. Cette solution étalon de carbonate de sodium a été utilisée dans une expérience de
titrage avec de l’acide sulfurique. Nous devons donc écrire une équation chimique équilibrée entre le carbonate de sodium
et l’acide sulfurique.
Lorsqu’un carbonate réagit avec un acide, trois produits se forment : un sel, de
l’eau et du dioxyde de carbone. Lorsque le carbonate de sodium réagit avec l’acide sulfurique, on obtient du sulfate
de sodium (le sel), de l’eau et du dioxyde de carbone. Nous utiliserons cette équation chimique équilibrée ainsi que les valeurs données
dans le problème, et notre équation de base 𝑛 égal 𝑐𝑣, pour trouver la
concentration de l’acide sulfurique. Nous pouvons faire un tableau pour organiser les valeurs données dans l’exercice et
les faire correspondre avec les variables de notre équation de base. Nous allons aussi noter le rapport molaire entre le carbonate de sodium et l’acide
sulfurique.
Pour notre titrage, nous avons utilisé notre solution de carbonate de sodium, qui
avait une concentration de 2,0 moles par litre, mais nous n’avons utilisé que 44
millilitres de la quantité que nous avions préparée. Nous pouvons ajouter la concentration au tableau dans la case appropriée. Notre volume est donné en millilitres et doit être converti en litres. Comme précédemment, nous pouvons multiplier notre volume en millilitres par un litre
divisé par 1 000 millilitres. Cela nous donne un volume de 0,044 litres. Le volume d’acide sulfurique utilisé était de 150 millilitres. Nous convertirons les 150 millilitres en litres en multipliant par un litre sur 1 000
millilitres. Cela nous donne un volume de 0,15 litres.
L’exercice nous demande de déterminer la concentration de l’acide sulfurique. Maintenant que les valeurs données ont été saisies dans le tableau, nous sommes prêts
à passer à l’étape suivante du processus. Nous pouvons remplacer notre concentration et notre volume de carbonate de sodium
dans l’équation de base pour déterminer que le nombre de moles de carbonate de
sodium utilisé dans le titrage est de 0,088 mole. Maintenant que nous connaissons le nombre de moles de carbonate de sodium utilisées,
nous pouvons déterminer le nombre de moles d’acide sulfurique utilisées pour le
titrage. En examinant notre équation chimique équilibrée, nous voyons que le rapport molaire
entre le carbonate de sodium et l’acide sulfurique est de un pour un. Par conséquent, si 0,088 moles de carbonate de sodium sont utilisées dans le titrage,
0,088 moles d’acide sulfurique doivent également être utilisées.
Ensuite, nous pouvons réarranger l’équation de base afin de déterminer la
concentration de l’acide sulfurique. Nous pouvons remplacer notre quantité et volume d’acide sulfurique et déterminer que
la concentration de l’acide sulfurique est de 0,59 molaire.
