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 2 sur 4 : Halogénure identifié par la masse d'AgX

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\frac{10.00}{M_M + 2M_X} \times 2 (107.87 + M_X) = 15.2 \Rightarrow M_X = 79.9\ (\ce{Br}),\ M_M = 87.6\ (\ce{Sr}) \Rightarrow \ce{MX2} = \ce{SrBr2}

Analyse

Chaque mole de MX2 donne 2 moles d'AgX. En accord avec $M \approx 248$ de (a) : X = Br donne $M(\ce{SrBr2}) = 247{,}4$ g mol $^{-1}$ , $n = 0{,}0404$ mol, $m(\ce{AgBr}) = 0{,}0808 \times 187{,}8 = 15{,}2$ g — accord exact. Le sel est le bromure de strontium $\ce{SrBr2}$ .

Erreur fréquente. Ne pas oublier le facteur 2 :

n(\ce{AgX}) = 2n(\ce{MX2})

; son omission double la masse apparente de X.