Les concentrations molaires ioniques et les vitesses de rotation

Lycée J-B Schwilgué - SELESTAT
GROSSHENY L.
Première S
Octobre 2010
Evaluation 2 – 1h
Exercice 1
Un volume V = 50,0 mL de solution de sulfate de fer (III) a été obtenu par dissolution d’une masse
m = 2.20 g de sulfate de fer hydraté Fe2(SO4)3,14H2O.
1/. Calculer la masse molaire du sulfate de fer hydraté.
2/. Calculer la concentration molaire C de soluté.
3/. Ecrire l’équation de dissolution du sulfate de fer : Fe2(SO4)3.
5/. Calculer la concentration molaire des ions présents.
Masse molaire en g/mol : H : 1,0 O : 16,0 Na : 23,0 S : 32,1 Fe : 55,8
Exercice 2
1. Sur un film de 8 mm, la longueur de 26 images est de 10 cm. Sachant qu'à la
projection, le film se déroule à raison de 24 images par seconde, quelle est sa vitesse
linéaire supposée constante ?
2. Le film s'enroule sur une bobine dont le rayon au début de la projection est de 3 cm.
A la fin de la projection, le rayon est de 7 cm. Entre quelles limites la vitesse
angulaire de la bobine varie-t-elle ?
Exercice 3
Ecrire les formules puis nommer les composés solides ioniques constitués par les ions suivants :
1) Ca2+ et Cl-
2) K+ et SO42-
3) Fe2+ et S2-
4) Fe3+ et SO42-
Exercice 4
Le tambour d’une machine à laver le linge tourne à l’essorage à 800 tr/min. Le rayon du tambour
vaut R=25 cm.
1. Calculer la fréquence de rotation du tambour.
2. Calculer la vitesse angulaire en rad/s.
3. Lors de l’essorage, une goutte d’eau
savonneuse située au périphérique du
tambour. Cette goutte quitte le tambour au
point H. Représenter le vecteur vitesse de la
goutte en H.
Exercice 5
Dans les établissements hospitaliers, les solutions aqueuses de chlorure de calcium sont utilisées en
perfusion. On dissout une masse m = 3.28 g de chlorure de calcium pexahydraté CaCl2, 6 H2O (s),
dans de l’eau distillée. Le volume V de la solution S obtenue est égal à 250 mL.
1) Calculer la concentration molaire c de la solution S obtenue.
2) Ecrire l’équation de dissolution du soluté CaCl2, 6 H2O (s) dans l’eau.
3) Calculer la concentration molaire des deux ions présents dans la solution S.
4) On prélève un volume V’= 20,0 mL de cette solution S, que l’on dilue pour obtenir un volume
V1=500 mL. Calculer les concentrations molaires des ions présents dans la nouvelle solution S1.
Indication : lors d’une dilution, la quantité de matière prélevée dans la solution de départ est égale à la quantité de
matière présente dans la solution d’arrivée.
Données : en g/mol : M(Ca)=40.1 ; M(Cl)=35.5 ; M(H)=1.00 ; M(O)=16.0
/ 5 pts
0,5
1,5
1
2
/ 3 pts
1
2
/ 2 pts
/ 4 pts
1
1
2
/ 6 pts
1.5
0,5
2
2
Rotation
+
H

Lycée J-B Schwilgué - SELESTAT
GROSSHENY L.
605 S Octobre 2010
Correction de l’évaluation 2
Exercice 1
1. La masse molaire du sulfate de fer hydraté :
M(Fe2(SO4)3,14H2O) = 2×55,8+3×(32,1+4×16)+14×18 = 651,9 g/mol
2. La concentration molaire C de soluté : c((Fe2(SO4)3)=
V
n
=
3
10.50*9,651
20,2
.. VM
m
= 67,5×10-3 mol/L
3. Fe2(SO4)3  2 Fe3+ + 3 SO42-
4. D’après l’équation de dissolution : c (Fe2(SO4)3 =
2
1
[Fe3+ ] =
3
1
[ SO42-]
donc [Fe3+ ] = 2 × 67,5×10-3 = 0,135 mol/L et [ SO42-] = 3 × 67,5×10-3 = 0,202 mol/L
Exercice 2
1. Sur un film de 8 mm, la longueur de 26 images est de 10 cm donc pour une image on a 10/26 cm.
Les 24 images ont une longueur de 
 = 120/13 = 9,2 cm pour 1s.
La vitesse de déroulement est donc de 9,2.10-2 m/s.
2. La vitesse angulaire  = 
 soit 1,3.rad/s et 3,1 rad/s.
Exercice 3
Ecrire les formules puis nommer les composés ioniques constitués des ions suivants :
1) Ca2+ et Cl- : Ca Cl2 soit chlorure de calcium
2) K+ et SO42- : K2SO4 soit sulfate de potassium
3) Fe2+ et S2- : FeS2 soit sulfure de fer II
4) Fe3+ et SO42- : Fe2(SO4)3 soit sulfate de fer III
Exercice 4
Le tambour d’une machine à laver le linge tourne à l’essorage à 800 tr/min. Le rayon du tambour vaut R=25 cm.
1. La fréquence de rotation du tambour f = 
 = 
2. Calculer la vitesse angulaire     rad/s.
3. Une goutte d’eau savonneuse située au périphérique du tambour a une
vitesse V = R.. = 21 m/s
Echelle 1cm pou 10 m/s.
Exercice 5
Dans les établissements hospitaliers, les solutions aqueuses de chlorure de calcium sont utilisées en perfusion. On
dissout une masse m = 3.28 g de chlorure de calcium pexahydraté CaCl2, 6 H2O (s), dans de l’eau distillée. Le
volume V de la solution S obtenue est égal à 250 mL.
1) Concentration molaire du chlorure de calcium :
Déterminons la masse molaire : M(CaCl2, 6 H2O) = 40,1+71+6*18 = 219,1 g/mol
La qdm de chlorure de calcium est : n (CaCl2, 6 H2O) = 
  1,50.10-2 mol
La concentration molaire : c(CaCl2) = 
 = 5,99.10-2 mol/L.
2) Equation de dissolution du soluté : CaCl2  Ca2+ + 2 Cl-
3) D’après l’équation de dissolution on a : [Ca2+ ] = [Cl- ]/2 = c(CaCl2)
[Ca2+ ] = 5,99.10-2 mol/L et [Cl- ] = 1,20.10-1 mol/L
4) Le facteur de dilution est F = 
donc la concentration en chlorure de calcium est C1 = 
  2,40.10-3 mol/l
Les concentrations molaires des ions présents dans la nouvelle solution S1.
[Ca2+ ]1 = 2,40.10-3 mol/L et [Cl- ] = 4,80.10-3 mol/L
Rotation
+
VH