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 3 sur 4 : pH du surnageant

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n(\ce{Na2CO3}) = 0.0943\ \text{mol} > n(\ce{Sr^{2+}}) = 0.0404\ \text{mol} \Rightarrow [\ce{CO3^2-}] = \frac{0.0539}{0.200} = 0.270\ \text{M};\quad \text{pH} \approx 11.9

Analyse

$\ce{SrCO3}$ précipite quantitativement ; il reste 0,0539 mol de $\ce{CO3^2-}$ dans 200,0 mL (0,270 M). L'hydrolyse ( $K_b = 2{,}1 \times 10^{-4}$ ) donne $[\ce{OH-}] \approx 7{,}5 \times 10^{-3}$ M, pH ≈ 11,9.