Bonjour,
1) Cu²⁺ + SO₄²⁻ + 2Na⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂ + SO₄²⁻ + 2Na⁺
soit, en enlevant les ions spectateurs :
Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂
2) quantités de matière initiales :
ni(Cu²⁺) = C₁ x V₁ avec V₁ = 50 cm³ = 50.10⁻³ L
⇒ ni(Cu²⁺) = 10⁻² x 50.10⁻³ = 5,0.10⁻⁴ mol
et ni(OH⁻) = C₂ x V₂ avec V₂ = 20 cm³ = 20.10⁻³ L
⇒ ni(OH⁻) = 10⁻² x 20.10⁻³ L = 2,0.10⁻⁴ mol
D'après l'équation, le réactif limitant sera donc OH⁻ :
ni(OH⁻) - 2xmax = 0 ⇒ xmax = ni(OH⁻)/2 = 1,0.10⁻⁴ mol
On en déduit :
nf(Cu(OH)₂) = xmax = 1,0.10⁻⁴ mol
M(Cu(OH)₂) = M(Cu) + 2(M(H) + M(O)) = 63,5 + 2(1 + 16) = 97,5 g.mol⁻¹
⇒ m(Cu(OH)₂) = nf(Cu(OH)₂) x M(Cu(OH)₂) = 1,0.10⁻⁴ x 97,5 = 9,75.10⁻³ g
Espèces restées en solution :
. Cu²⁺ : nf(Cu²⁺) = ni(Cu²⁺) - xmax = 5,0.10⁻⁴ - 1,0.10⁻⁴ = 4,0.10⁻⁴
⇒ [Cu²⁺] = nf(Cu²⁺]/(V₁ + V₂) = 4,0.10⁻⁴/70.10⁻³ ≈ 5,7.10⁻³ mol.L⁻¹
. SO₄²⁻ : nf(SO₄²⁻) = ni(SO₄²⁻) = ni(Cu²⁺) = 5,0.10⁻⁴
⇒ [SO₄²⁻] = 5,0.10⁻⁴/70.10⁻³ ≈ 7,1.10⁻³ mol.L⁻¹
. Na⁺ : nf(Na⁺) = ni(Na⁺) = ni(OH⁻) = 2,0.10⁻⁴ mol
⇒ [Na⁺] = 2,0.10⁻⁴/70.10⁻³ ≈ 2,8.10⁻³ mol.L⁻¹
3) Il reste : nf(Cu²⁺) = 4,0.10⁻⁴ mol
donc il faut, pour une réaction totale, ajouter : n(OH⁻) = 2 x 4,0.10⁻⁴ = 8,0.10⁻⁴ mol
soit un volume de : v = n(OH⁻)/C₂ = 8,0.10⁻⁴/10⁻² = 8,0.10⁻² L soit 80 cm³.
Même raisonnement pour calculer les concentrations des ions restants, c'est-à-dire :
. SO₄²⁻
. Na⁺
avec un volume de : V₁ + V₂ + v = 150 cm³ = 150.10⁻³ L
