Calcul de masse et nombre de moles

Calcul de masse et nombre de moles

Comprendre le Calcul de masse et nombre de moles

Le sulfate de cuivre pentahydraté (\(CuSO_4 \cdot 5H_2O\)) est un composé chimique fréquemment utilisé dans les laboratoires de chimie.

Pour une expérience, un élève a besoin de préparer une solution contenant exactement 0.250 moles de sulfate de cuivre pentahydraté.

1. Calcul de la masse molaire :

Tout d’abord, calculez la masse molaire du sulfate de cuivre pentahydraté (\(CuSO_4 \cdot 5H_2O\)). Utilisez les masses molaires suivantes :

  • Cu = 63.55 g/mol
  • S = 32.06 g/mol
  • O = 16.00 g/mol
  • H = 1.01 g/mol

2. Détermination de la masse nécessaire :

En utilisant la masse molaire calculée, déterminez la masse de sulfate de cuivre pentahydraté nécessaire pour obtenir 0.250 moles de ce composé.

Correction : Calcul de masse et nombre de moles

1. Calcul de la masse molaire de \(CuSO_4 \cdot 5H_2O\)

La masse molaire d’une substance est la masse d’une mole de cette substance. Elle se calcule en additionnant les masses molaires de tous les atomes présents dans une molécule de la substance, en tenant compte de leur nombre respectif dans la molécule.

Pour le sulfate de cuivre pentahydraté (\(CuSO_4 \cdot 5H_2O\)), la formule indique qu’une molécule contient un atome de cuivre (Cu), un atome de soufre (S), quatre atomes d’oxygène (O) dans le sulfate, et dix atomes d’hydrogène (H) ainsi que cinq atomes d’oxygène (O) dans les cinq molécules d’eau de cristallisation.

Ainsi, la masse molaire M se calcule comme suit :

\( M_{CuSO_4 \cdot 5H_2O} = M_{Cu} + M_{S} + 4 \times M_{O} + 5 \times (2 \times M_{H} + M_{O}) \)

En substituant les valeurs des masses molaires :

\( M_{CuSO_4 \cdot 5H_2O} = 63.55\,g/mol + 32.06\,g/mol + 4 \times 16.00\,g/mol + 5 \times (2 \times 1.01\,g/mol + 16.00\,g/mol) \)

\( M_{CuSO_4 \cdot 5H_2O}= 249.71\,g/mol \)

2. Détermination de la masse nécessaire

Pour déterminer la masse nécessaire de \(CuSO_4 \cdot 5H_2O\) pour obtenir 0.250 moles du composé, on utilise la relation :

\[ m = n \times M \]

où m est la masse nécessaire, n est le nombre de moles souhaité, et M est la masse molaire du composé.

En substituant n = 0.250 moles et M = 249.71 g/mol :

\[ m = 0.250\,moles \times 249.71\,g/mol \] \[ m = 62.43\,g \]

Conclusion

Pour obtenir 0.250 moles de sulfate de cuivre pentahydraté, il est nécessaire de peser 62.43 g de ce composé. Cette quantité permettra de préparer la solution requise pour l’expérience.

Calcul de masse et nombre de moles

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