Vidéo question :: Calcul de la solubilité du glucose à partir de données expérimentales Chimie

Transcription de la vidéo

Un étudiant prépare une solution saturée de glucose dans de l’eau à 20 degrés Celsius. L’élève sèche ensuite la solution pour éliminer le solvant et obtenir le solide. En utilisant les données expérimentales du tableau fourni, quelle est la solubilité du glucose à 20 degrés Celsius ? Donnez votre réponse sous forme de nombre entier. La masse de la coupelle d’évaporation est de 43,56 grammes. La masse de la coupelle d’évaporation plus la solution saturée est de 56,33 grammes. Et la masse de la coupelle d’évaporation plus le solide ou glucose est de 49,61 grammes.

Nous utilisons les données fournies pour déterminer la solubilité du glucose. La solubilité peut être définie comme la quantité maximale de soluté qui peut se dissoudre dans une quantité donnée de solvant à une température donnée. La solubilité est souvent exprimée comme une quantité de soluté en grammes qui peut se dissoudre pour 100 grammes d’eau à une température donnée. Pour déterminer la solubilité, l’élève a préparé une solution saturée, c’est-à-dire une solution qui contient la quantité maximale de soluté dissous dans un solvant à une température donnée. En d’autres termes, lorsqu’une solution est saturée, la limite de solubilité est atteinte. Et à cette température, aucun soluté supplémentaire ne peut être dissous dans le solvant. Nous pouvons déterminer la solubilité de notre composé, le glucose, en utilisant les données recueillies à partir de la solution saturée qui a été préparée.

Dans cette question, notre soluté est le glucose. Notre solvant dans lequel le glucose est dissous est l’eau. Et la température donnée est de 20 degrés Celsius. Examinons les données. On nous donne la masse d’une coupelle d’évaporation vide. L’élève a préparé la solution saturée dans la coupelle d’évaporation, dont la masse combinée des deux nous est également donnée ; la solution a ensuite été séchée pour éliminer le solvant probablement par chauffage, laissant le solide qui en résulte, qui est du glucose, dans la coupelle d’évaporation. On nous donne également la masse combinée de la coupelle d’évaporation et du glucose. Nous pouvons utiliser ces trois masses pour trouver la masse du soluté et pour trouver la masse du solvant uniquement, ce qui nous permettra de calculer la solubilité.

Trouvons d’abord la masse de notre soluté. Pour trouver la masse d’uniquement notre soluté, le glucose, nous pouvons prendre la masse de la coupelle d’évaporation plus le glucose solide et soustraire la masse de la coupelle d’évaporation vide, ce qui nous donnera la masse de notre glucose solide seul. La masse de notre glucose sera donc de 49,61 grammes moins 43,56 grammes, ce qui équivaut à 6,05 grammes. Maintenant que nous avons trouvé la masse de notre soluté, trouvons la masse de notre solvant. Nous pouvons trouver la masse de notre solvant, l’eau, en prenant la masse de la coupelle d’évaporation plus la solution saturée, qui contient à la fois le glucose dissous et l’eau, et en soustrayant la masse de la coupelle d’évaporation plus le glucose solide. Cela nous donnera la masse de notre solvant, donc la masse de notre solvant sera de 56,33 grammes moins 49,61 grammes, ce qui équivaut à 6,72 grammes.

Prenons maintenant la masse de notre soluté et la masse de notre solvant pour trouver la solubilité. Les données expérimentales nous montrent que 6,05 grammes de glucose peuvent être dissous dans 6,72 grammes d’eau à 20 degrés Celsius. Cependant, ce n’est pas notre réponse finale, car la solubilité est généralement exprimée en grammes de soluté pour 100 grammes d’eau. En établissant une proportion en utilisant nos données expérimentales de 6,05 grammes de glucose dissous pour 6,72 grammes d’eau, nous pouvons déterminer la quantité en grammes de glucose dissous pour 100 grammes d’eau. En utilisant notre règle de trois, nous pouvons réaliser la multiplication en croix pour nous aider à résoudre 𝑥.

Commençons par multiplier 6,05 par 100. Pour l’instant, nous ignorerons les unités de ces mesures. Le résultat est 605. Ensuite, multiplions 𝑥 par 6,72, ce qui nous donne 6,72𝑥. L’équation résultante est 605 égal 6,72𝑥. Pour isoler 𝑥, nous pouvons diviser les deux côtés de l’équation par 6,72. Lorsque nous divisons les deux côtés par 6,72, nous obtenons 𝑥 égal à 90,0298. Maintenant, nous devons arrondir notre réponse au nombre entier le plus proche. Cela nous donne 𝑥 égal à 90. Puisque 𝑥 est la masse de notre soluté, le glucose, nous avons trouvé, à partir des données expérimentales, que la solubilité du glucose à 20 degrés Celsius, donnée en nombre entier est de 90 grammes pour 100 grammes d’eau.