Calcul du Volume pour une Réaction Acido-basique

Comprendre le Calcul du Volume pour une Réaction Acido-basique

Lors d’une expérience en classe de chimie, les élèves doivent neutraliser 50 mL d’une solution d’acide chlorhydrique (HCl) avec de l’hydroxyde de sodium (NaOH).

L’objectif est de trouver quelle quantité de solution d’hydroxyde de sodium à 0,1 M (molaire) est nécessaire pour neutraliser complètement l’acide, sachant que la solution d’acide chlorhydrique est à 0,1 M.

Données fournies :

• Volume de la solution d’acide chlorhydrique (HCl) : $50\text{mL}$
• Concentration de la solution d’acide chlorhydrique (HCl) : $0,1\text{M}$
• Concentration de la solution d’hydroxyde de sodium (NaOH) : 0,1M

Équation de la réaction :

$\text{HCl}+\text{NaOH}\to \text{NaCl}+{\text{H}}_2\text{O}$

Cette équation montre que 1 mole d’acide chlorhydrique réagit avec 1 mole d’hydroxyde de sodium pour produire 1 mole de chlorure de sodium et 1 mole d’eau.

Consigne :

Calculer le volume de la solution d’hydroxyde de sodium à 0,1 M nécessaire pour neutraliser complètement les 50 mL de solution d’acide chlorhydrique à 0,1 M.

Questions:

1. Calculer le nombre de moles d’HCl présentes dans la solution initiale.

2. Utiliser le rapport stœchiométrique de la réaction pour déterminer le nombre de moles de NaOH nécessaires.

3. Calculer le volume de solution de NaOH à 0,1 M requis pour apporter le nombre de moles de NaOH calculé.

Correction : Calcul du Volume pour une Réaction Acido-basique

1. Calcul du nombre de moles d’HCl dans la solution initiale

Le nombre de moles d’HCl est donné par la formule :

Nombre de moles = Volume (L) × Concentration (M)

Le volume de la solution d’acide doit être converti en litres pour être compatible avec l’unité de concentration (molaire, M).

• Volume de HCl = 50 mL = 0.05 L

Nombre de moles d’HCl

\[ = 0.05 \, \text{L} \times 0.1 \, \text{M} \] \[ = 0.005 \, \text{moles} \]

2. Détermination du nombre de moles de NaOH nécessaire

Puisque le rapport stœchiométrique entre HCl et NaOH dans la réaction est de 1:1, le nombre de moles de NaOH nécessaire pour neutraliser l’acide est égal au nombre de moles d’HCl.

Nombre de moles de NaOH nécessaire

\[ = 0.005 \, \text{moles} \]

3. Calcul du volume de NaOH nécessaire

Le volume de solution de NaOH nécessaire peut être calculé en utilisant la formule suivante, où le nombre de moles est divisé par la concentration de la solution de NaOH.

Volume de NaOH

\[ = \frac{\text{Nombre de moles de NaOH}}{\text{Concentration de NaOH}} \] \[ = \frac{0.005 \, \text{moles}}{0.1 \, \text{M}} = 0.05 \, \text{L} \]

Pour être cohérent avec les unités de mesure utilisées dans l’énoncé, convertissons le volume de NaOH en millilitres :

\[ 0.05 \, \text{L} = 50 \, \text{mL} \]

Conclusion:

Pour neutraliser complètement 50 mL de solution d’acide chlorhydrique à 0.1 M, il est nécessaire d’utiliser 50 mL de solution d’hydroxyde de sodium à 0.1 M.

Calcul du Volume pour une Réaction Acido-basique

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