Polycopié Exercices Corrigés Chimie des Solutions aqueuses chimie 03- 2ème Année compressed

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
CHIMIE DES SOLUTIONS AQUEUSES
Recueil d’Exercices Corrigés
Samir BENYKHLEF
Année 2017-2018
Ministère de l’enseignement supérieur
et de la recherche scientifique
École Supérieure en Sciences Appliquées
Tlemcen
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C
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Ce recueil est destiné essentiellement aux élèves-ingénieurs en 2ème année classes
préparatoires des écoles supérieures en sciences et technologie, il pourra aussi être utile
pour les étudiants du 1er cycle universitaire en chimie et biologie, ainsi pour les étudiants
en 2ème année médecine; de faibles différences existent entre les programmes de ces
filières. Il est conforme au nouveau programme officiel 2015, des classes prépas des
grandes écoles scientifique.
Ce polycopié propose des exercices corrigés de manière méthodique et détaillée, il est
élaboré pour aider les étudiants à surmonter leurs difficultés.
Table des matières
CHAPITRE I : Généralités sur les solutions aqueuses…………………….……………………….………..…1
CHAPITRE II : Les équilibres acido-basiques……………………………………………………………..………12
CHAPITRE III : Les équilibres de solubilité/précipitation des sels peu solubles………......……37
CHAPITRE IV : Les équilibres d’Oxydoréductions…………………………………………………….…….…47
CHAPITRE V : Les complexes en solution aqueuse……………………………………………………………68
REFERENCES ………………………………….……………………………………………………………………………….83

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Généralités sur les solutions
aqueuses

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EXERCICE 1 :
Un médicament utilisé pour soigner les rhumes est présenté sous forme
d’ampoules de solution non buvables de 5,0 mL. Chaque ampoule contient 250
mg d’eucalyptol de formule C10H18O.
1. Quelle est la concentration molaire en eucalyptol de chaque ampoule ?
2. L’eucalyptol pur a une masse volumique de 0,924 g.cm-3.
Quel est le volume d’eucalyptol pur dissout dans chaque ampoule ?
SOLUTION
1. La concentration molaire en eucalyptol de chaque ampoule s’exprime par :
C= n
V
n
euca
est le nombre de moles d’eucalyptol, et V le volume de la solution.
Si m est la masse dissoute et M la masse molaire, le nombre de moles est donné
par la relation : n= m
M
La masse molaire d’eucalyptol de formule C10H18O s’écrit:
M = 10 × M(C) + 18 × M(H) + M(O)
M = 10 × 12 + 18 × 1 + 16 soit M= 154 g.mol-1.
Le nombre de moles d’eucalyptol dans 250 mg est:
n= 
 = .
 Soit n = 1,62.10-3 mol
On peut donc calculer la concentration molaire :
C= 
 =1,62.10−3 . Soit C = 0,32 mol.L-1.
2. Le volume d’eucalyptol pur dissout dans chaque ampoule :
La masse volumique s’exprime par:
ρ= m
V ⇒V = m ρ
Soit V
euca
= 0,27 cm3 = 0,27 mL.

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EXERCICE 2
Calculer la masse de soluté nécessaire à la préparation de :
1. 150 mL de soude 0,03 mol.L-1 et 0,03 eq.g.L-1.
2. 750 mL de dichcromate de potassium 0,1mol.L-1 et 0,1 eq.g.L-1, sachant que
K2Cr2O7 est un oxydant où la demi-équation s’écrit :
Cr2𝑂
+ 14H3O+ + 6é ⇌ 2𝐶𝑟+ 21 𝐻𝑂
3. 1 L de sulfate ferreux 0,5 mol.L-1 et 0,5 eq.g.L-1.
Données : Na=23 ; H=1 ; Cl=35,45 ; Cr=52 ; Fe=56 ; O=16 ; S=32 g.mol-1.
SOLUTION
Principe : Pour chacune des molécules considérées, si m est la masse dissoute, V
le volume de la solution et M la masse molaire, la concentration molaire est
donnée par la relation :
C= 
 =   .  ⇒ m = C . M . V
solution
La normalité N s’exprime par : N=Z . C
On rappelle que :
- Dans le cas des acides et des bases Z est le nombre des H+ ou OH- échangés.
- Dans le cas des oxydants et des réducteurs Z est le nombre des électrons échangés.
- Dans le cas d’un sel en solution, Z = x × v
Où x est le nombre des ions, et v est la valence ou la charge de l’ion (valeur absolue).
1. Solution de la soude : 150 ml de NaOH 0,03 mol.L-1
m = C . M . V
solution
NaOH (solide) H2O Na+ (aq) + OH-(aq)
Application numérique: m = 40× 0,03 × 150.10-3
Soit m= 0,18 g
- Pour la solution de la soude : 150 ml de NaOH 0,03 eq.g.L-1
N= Z . C et m’= 
 . M . Vsolution
Z=1 (Un seul ion OH- échangé), soit m’= m = 0,18 g
2. a- K2Cr2O7 ; V=750 mL ; C=0,1 mol.L-1:
m = C . M . V solution
Application numérique: m= 294 × 0, 1 × 750.10-3
Soit m = 22,05 g