Correction DS3 2015-2016

Correction du Devoir surveillé n°3
Exercice 1
Connaissez-vous votre cours ? (5 points)
CONNAÎTRE
1. Définition de la mole : Une mole d'atomes, de molécules ou d'ions est la quantité de
matière d'un système contenant 6,02x1023 atomes, molécules ou ions.
2. Définition de la masse molaire d'un atome : La masse molaire atomique d'un élément est
la masse d'une mole d'atomes de cet élément à l'état naturel.
3. La masse molaire moléculaire d'une molécule est la masse d'une mole de cette molécule.
Elle s'obtient en faisant la somme des masses molaires atomiques de chacun des atomes
qui composent la molécule.
/1
/1
/1
4. Formule permettant de passer de la masse m d'un échantillon de substance pure à sa
quantité de matière n :
/1
5. Relation entre la concentration massique Cm et la concentration molaire C :
C
où
la concentration molaire C est exprimée en mol.L-1
C m
M
la concentration massique Cm est exprimée en g.L-1
la masse molaire de soluté M est exprimée en g.mol-1
Exercice 2
/1
Le sachet de sucre (6 points)
Le sucre est un solide moléculaire constitué de saccharose, de formule C12H22O11.
Un sachet-dosette de sucre en poudre a une masse m = 5,0 g.
RÉALISER
6. La masse molaire moléculaire du saccharose est
M(C12H22O11) = 12 × MC + 22 × MH + 11 × MO
= 12 × 12,0 + 22 × 1,0 + 11 × 16,0 = 342 g.mol-1
7. La quantité de matière n d'un échantillon est reliée à sa masse m par la relation : n=m/M
Ici la quantité de matière de saccharose contenue dans le sachet est :
mC H O
5,0
nC12H22O11 = 12 22 11 =
= 1,5×10-2 mol Calculer.
MC12H22O11 342
/2
/2
8. Le nombre N de molécules de saccharose contenues dans le sachet est proportionnel à la
quantité de matière n correspondante : N = n x NA
n s'exprime en mol et NA appelée constante d'Avogadro, vaut NA = 6,02x1023 mol-1
ici Nmolécules de saccharose = 1,510-2  6,02x1023 = 8,8 x 1021 molécules
/2
Exercice 3
De l’alcool dans les boissons (4 points)
RÉALISER
9. La masse molaire moléculaire de l'éthanol est :
M = M(C2H6O) = 2 × MC + 6 × MH + 1 × MO = 2 × 12,0 + 6 × 1,0 + 1 × 16,0 = 46 g.mol-1
/1
10. La masse d'un échantillon d'éthanol de volume V = 250 mL est :
comme (C2H6O) = 0,79 g.mL-1 alors m(C2H6O) = 0,79 g.mL-1 × 250 mL = 197,5 g
/2
11. La quantité de matière correspondante est donc :
mC H O 197,5
nC2H6O = 2 6 =
= 4,3mol
MC2H6O
46
Exercice 4
/1
Étude à faire tousser ? (5 points)
RÉALISER
12. La concentration massique Cm d'une solution est le rapport de la masse m de soluté sur le
volume V de la solution.
m(grammes) 100×10-3
Ici Cm =
=
=1,00 g.L-1
-3
V(litres)
100×10
/2
13. Il y deux façon de résoudre cette question :
C
 méthode 1 : en utilisant la formule C= m
M
M(C5H9NO3S) = 5×MC + 9× MH + 1×MN + 3× MO + 1×MS
= 5×12 + 9×1,0 + 1×14 + 3×16 + 1×32,1 = 163,1 g.mol-1
C
1,00
Donc C= m =
=0,00613 mol.L-1 =6,13 mmol.L-1
M 163,1
n
 méthode 2 : en utilisant la formule C=
V
-3
mC H NO S 100×10
Ici nC5H9NO3S = 5 9 3 =
=0,613×10-3 mol= 0,613 mmol
MC5H9NO3S
163,1
/2
nC5H9NO3S 0,613×10-3
Donc C=
=
=0,00613 mol.L-1 =6,13 mmol.L-1
-3
V
100×10
ANALYSER
14. a. Si on rajoute 100 mL d'eau dans la solution précédente, son volume est doublé. On
réalise donc une dilution par 2, la concentration est divisée par 2. Proposition VRAIE.
/ 0,5
b. On ajoute uniquement de l’eau, donc la quantité de matière d'acétylcystéine ne varie
pas. Proposition VRAIE.
/ 0,5
BILAN DE COMPÉTENCES
A
Connaître
Analyser
Réaliser
Communiquer
B
C
D