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Problème 1

Un sel inconnu MXX2\ce{MX2} est un halogénure de métal du groupe 2. (a) 10,00 g de MXX2\ce{MX2} dissous dans 50,0 g d'eau donnent une solution homogène dont le point de congélation est −4,50 ∘C-4,50\ ^{\circ}\mathrm{C}. Déterminer la masse molaire de MXX2\ce{MX2} (KfK_f de l'eau =1,86 ∘C m−1= 1,86\ ^{\circ}\mathrm{C}\,m^{-1}). (b) On mélange 10,00 g de NaX2COX3\ce{Na2CO3} et 10,00 g de MXX2\ce{MX2} dans 200,0 mL d'eau ; un précipité de MCOX3\ce{MCO3} se forme. Calculer le pH du surnageant (Ka(HX2COX3)=4,3×10−7K_a(\ce{H2CO3}) = 4,3 \times 10^{-7} ; Ka(HCOX3X−)=4,7×10−11K_a(\ce{HCO3-}) = 4,7 \times 10^{-11}). (c) Une solution de 10,00 g de MXX2\ce{MX2} est traitée par un excès de nitrate d'argent ; le précipité séché pèse 15,2 g. Identifier MXX2\ce{MX2}. (d) À une solution de 10,00 g de MXX2\ce{MX2} dans 50 mL d'eau on ajoute des quantités croissantes de NaX2SOX4\ce{Na2SO4} jusqu'à 10 g au total ; décrire l'évolution de la masse de précipité. (e) Quelle couleur donne MXX2\ce{MX2} au test de flamme ?
Étape 4 sur 4 : Précipitation du sulfate et test de flamme
n(SrX2+)=0.0404 mol⇒m(SrSOX4)max=0.0404×183.7=7.4 g at m(NaX2SOX4)=5.7 g;flame: crimson redn(\ce{Sr^{2+}}) = 0.0404\ \text{mol} \Rightarrow m(\ce{SrSO4})_{max} = 0.0404 \times 183.7 = 7.4\ \text{g at } m(\ce{Na2SO4}) = 5.7\ \text{g};\quad \text{flame: crimson red}
Analyse

SrSOX4\ce{SrSO4} (Ksp ≈ 3,4 × 10−7^{-7}) précipite presque quantitativement : la masse croît quasi linéairement jusqu'à épuisement de SrX2+\ce{Sr^{2+}} à 0,0404 mol de NaX2SOX4\ce{Na2SO4} (5,7 g — moins que les 10 g ajoutés), puis plafonne à ≈ 7,4 g. Le strontium donne une flamme carminée.