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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 2
Exercice corrigé
Solubilité du sulfate de plomb
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Énoncé
Compétence(s)
REA : Appliquer une formule
APP : Faire des prévisions à l'aide d'un modèle
APP : Faire des prévisions à l'aide d'un modèle
Le sulfate de plomb est le principal composant de l'anglésite, un minéral issu de l'oxydation de la galène. On trouve l'anglésite dans plusieurs gisements remarquables comme celui d'Anglesey (pays de Galles), d'où elle tire son nom, ou de Touissite (Maroc). Des traces de baryum ou de cuivre peuvent lui donner une couleur jaune.
Le sulfate de plomb, de formule \text{PbSO}_4, est faiblement soluble dans l'eau. On élabore une solution saturée en sulfate de plomb, que l'on filtre. On mesure ensuite la conductivité du filtrat.
1. Rappeler comment obtenir expérimentalement une solution saturée en sulfate de plomb \text{PbSO}_4\text{(s)}.
2. Écrire l'équation de dissolution du sulfate de plomb \text{PbSO}_4\text{(s)} dans l'eau.
3. En utilisant la loi de Kohlrausch, déterminer la concentration en quantité de matière c de la solution en sulfate de plomb apporté.
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Doc. Anglésite
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Données
- Conductivités molaires ioniques à 25 °C
tenant compte du nombre de charges :
\lambda\left(\mathrm{Pb}^{2+}\right)=14{,}0 \times 10^{-3} S·m2·mol-1 et
\lambda\left(\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right)=16{,}0 \times 10^{-3} S·m2·mol-1 - Conductivité du filtrat : \sigma=4{,}20 mS·m-1
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Solution rédigée
1. Pour obtenir une solution saturée :
2. L'équation de la dissolution est la suivante :
3. D'après la loi de Kohlrausch, on peut écrire :
\sigma=\lambda\left(\mathrm{Pb}^{2+}\right) \cdot\left[\mathrm{Pb}^{2+}\right]+\lambda\left(\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right) \cdot\left[\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right]
\sigma=\left(\lambda\left(\mathrm{Pb}^{2+}\right)+\lambda\left(\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right)\right) \cdot c
c=\frac{\sigma}{\lambda\left(\mathrm{Pb}^{2+}\right)+\lambda\left(\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right)}
AN :
c=\frac{4,20 \times 10^{-3}}{14,0 \times 10^{-3}+16,0 \times 10^{-3}} = 0,140 mol·m-3
c=1,40 \times 10^{-4}mol·L-1
- introduire du sulfate de plomb \text{PbSO}_4\text{(s)} dans de l'eau distillée ;
- agiter pendant plusieurs minutes en chauffant la solution ;
- ajouter du sulfate de plomb jusqu'à ce que ce dernier ne se dissolve plus ;
- laisser refroidir et filtrer.
2. L'équation de la dissolution est la suivante :
\mathrm{PbSO}_{4}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{Pb}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{SO}_{4}^{2-}(\mathrm{aq})
3. D'après la loi de Kohlrausch, on peut écrire :
\sigma=\lambda\left(\mathrm{Pb}^{2+}\right) \cdot\left[\mathrm{Pb}^{2+}\right]+\lambda\left(\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right) \cdot\left[\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right]
\sigma=\left(\lambda\left(\mathrm{Pb}^{2+}\right)+\lambda\left(\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right)\right) \cdot c
c=\frac{\sigma}{\lambda\left(\mathrm{Pb}^{2+}\right)+\lambda\left(\mathrm{SO}_{4}^{2-}\right)}
AN :
c=\frac{4,20 \times 10^{-3}}{14,0 \times 10^{-3}+16,0 \times 10^{-3}} = 0,140 mol·m-3
c=1,40 \times 10^{-4}mol·L-1
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Protocole de réponse
1. Présenter le protocole permettant la préparation d'une solution saturée, c'est-à-dire une solution dans laquelle on a atteint la concentration maximale en soluté. D'un point de vue pratique, on ne peut donc plus dissoudre de soluté.
2. Vérifier la formule des ions grâce aux données. Penser à écrire l'état physique.
3. Écrire la loi de Kohlrausch en faisant apparaître la concentration c en soluté apporté.
Isoler c pour effectuer l'application numérique.
Utiliser les bonnes unités.
2. Vérifier la formule des ions grâce aux données. Penser à écrire l'état physique.
3. Écrire la loi de Kohlrausch en faisant apparaître la concentration c en soluté apporté.
Isoler c pour effectuer l'application numérique.
Utiliser les bonnes unités.
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Mise en application
Découvrez l', Solubilité du chlorure de plomb pour travailler cette notion.
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j'ai une idée !
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