Problème 1

Un sel inconnu

\ce{MX2}

est un halogénure de métal du groupe 2. (a) 10,00 g de

\ce{MX2}

dissous dans 50,0 g d'eau donnent une solution homogène dont le point de congélation est

-4,50\ ^{\circ}\mathrm{C}

. Déterminer la masse molaire de

\ce{MX2}

(

K_f

de l'eau

= 1,86\ ^{\circ}\mathrm{C}\,m^{-1}

). (b) On mélange 10,00 g de

\ce{Na2CO3}

et 10,00 g de

\ce{MX2}

dans 200,0 mL d'eau ; un précipité de

\ce{MCO3}

se forme. Calculer le pH du surnageant (

K_a(\ce{H2CO3}) = 4,3 \times 10^{-7}

;

K_a(\ce{HCO3-}) = 4,7 \times 10^{-11}

). (c) Une solution de 10,00 g de

\ce{MX2}

est traitée par un excès de nitrate d'argent ; le précipité séché pèse 15,2 g. Identifier

\ce{MX2}

. (d) À une solution de 10,00 g de

\ce{MX2}

dans 50 mL d'eau on ajoute des quantités croissantes de

\ce{Na2SO4}

jusqu'à 10 g au total ; décrire l'évolution de la masse de précipité. (e) Quelle couleur donne

\ce{MX2}

au test de flamme ?

Étape 1 sur 4 : Masse molaire par cryoscopie

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Intuition

Les propriétés colligatives comptent les particules : le facteur $i = 3$ divise par trois la masse molaire déduite.

\Delta T_f = i K_f m \Rightarrow m = \frac{4.50}{3 \times 1.86} = 0.806\ \text{mol kg}^{-1};\quad n = 0.0403\ \text{mol} \Rightarrow M(\ce{MX2}) = \frac{10.00}{0.0403} = 248\ \text{g mol}^{-1}

Analyse

Un halogénure du groupe 2 MX2 se dissocie en trois ions ; avec $i = 3$ : $m = 4{,}50/(3 \times 1{,}86) = 0{,}806$ mol kg $^{-1}$ , soit 0,0403 mol dans 50,0 g d'eau, donc $M = 10{,}00/0{,}0403 = 248$ g mol $^{-1}$ .