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CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 5
Δ diss H
◦
(NaCl) = Δ f H
◦
(Na
+ (aq)) + Δ f H
◦
(Cl
− (aq)) − Δ f H
◦ (NaCl(s)).
L’enthalpie de dissolution est positive mais plus faible que celle associée à la dissolution
du chlorure de potassium. Ainsi la solubilité du chlorure de sodium augmente moins vite
avec la température que celle du chlorure de potassium.
2.c De façon qualitative, il est prévisible que le chlorure de potassium précipitera le premier.
2.d Lorsqu’une espèce chimique est en phase condensée (ici en solution ou une phase solide
pure), son activité est, avec une excellente approximation, supposée indépendante de la
pression. Elle ne dépend que de la température et, dans le cas d’une phase à plusieurs
constituants, de la composition de celle-ci. Soient s 1 la solubilité du chlorure de sodium et
s 2 la solubilité du chlorure de potassium. Les concentrations des ions vérifient :
[Na
+
] = s 1 ; [K
+
] = s 2 ; [Cl
−
] = s 1 + s 2 ;
et les concentrations sont reliées par les deux constantes d’équilibre de solubilité qui ne
dépendent que de la température. Ainsi, chaque concentration s’exprimant en fonction de
la température, la solubilité de chaque sel ne dépend que de la température.
2.e Pour enrichir un solide constitué d’un mélange hétérogène de chlorure de potassium et de
chlorure de sodium, il suffit de placer le solide en présence d’eau et à basse température :
le chlorure de sodium y est notablement soluble tandis que le chlorure de potassium l’est
beaucoup moins. Cela enrichit de façon relative le solide présent (en fait deux solides non
miscibles qui coexistent).
2.f Principe du dosage.
La solution ajoutée de tétraphénylborure de sodium Na + , B(C 6 H 5 )
−
4 permet la précipitation
du tétraphénylborure de potassium K + , B(C 6 H 5 )
−
4 (s) beaucoup moins soluble. La pesée du
solide obtenu permet d’accéder à la quantité de matière (gravimétrie). La masse de chlorure
de potassium contenue dans l’échantillon prélevé est donc :
m(KCl) =
m
M(K + , B(C 6 H 5 )
−
4 )
.M(KCl)
où m est la masse d’échantillon analysé. La teneur t en chlorure de potassium est donc, en
gramme de chlorure de potassium pour 100 grammes de minerai :
t =
0, 228
(39, 1 + (5 + 4.(5 + 6.12)))
.(39, 1 + 35, 5).
100
5
= 0,966 g/100 g.
5.18 Réduction de l’oxyde de chrome
1. L’équation-bilan s’écrit :
Cr 2 O 3 (s) + 3 H 2 (g)
=
2 Cr (s) + 3 H 2 O(g).
2. L’enthalpie standard de réaction est calculée par application de la loi de HESS :
Δ r H
◦
=
n
∑
i =1
ν i Δ f H
◦
i = 3Δ f H
◦
(H 2 O(g)) − Δ f H
◦
(Cr 2 O 3 (s)) .
CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 5
Δ diss H
◦
(NaCl) = Δ f H
◦
(Na
+ (aq)) + Δ f H
◦
(Cl
− (aq)) − Δ f H
◦ (NaCl(s)).
L’enthalpie de dissolution est positive mais plus faible que celle associée à la dissolution
du chlorure de potassium. Ainsi la solubilité du chlorure de sodium augmente moins vite
avec la température que celle du chlorure de potassium.
2.c De façon qualitative, il est prévisible que le chlorure de potassium précipitera le premier.
2.d Lorsqu’une espèce chimique est en phase condensée (ici en solution ou une phase solide
pure), son activité est, avec une excellente approximation, supposée indépendante de la
pression. Elle ne dépend que de la température et, dans le cas d’une phase à plusieurs
constituants, de la composition de celle-ci. Soient s 1 la solubilité du chlorure de sodium et
s 2 la solubilité du chlorure de potassium. Les concentrations des ions vérifient :
[Na
+
] = s 1 ; [K
+
] = s 2 ; [Cl
−
] = s 1 + s 2 ;
et les concentrations sont reliées par les deux constantes d’équilibre de solubilité qui ne
dépendent que de la température. Ainsi, chaque concentration s’exprimant en fonction de
la température, la solubilité de chaque sel ne dépend que de la température.
2.e Pour enrichir un solide constitué d’un mélange hétérogène de chlorure de potassium et de
chlorure de sodium, il suffit de placer le solide en présence d’eau et à basse température :
le chlorure de sodium y est notablement soluble tandis que le chlorure de potassium l’est
beaucoup moins. Cela enrichit de façon relative le solide présent (en fait deux solides non
miscibles qui coexistent).
2.f Principe du dosage.
La solution ajoutée de tétraphénylborure de sodium Na + , B(C 6 H 5 )
−
4 permet la précipitation
du tétraphénylborure de potassium K + , B(C 6 H 5 )
−
4 (s) beaucoup moins soluble. La pesée du
solide obtenu permet d’accéder à la quantité de matière (gravimétrie). La masse de chlorure
de potassium contenue dans l’échantillon prélevé est donc :
m(KCl) =
m
M(K + , B(C 6 H 5 )
−
4 )
.M(KCl)
où m est la masse d’échantillon analysé. La teneur t en chlorure de potassium est donc, en
gramme de chlorure de potassium pour 100 grammes de minerai :
t =
0, 228
(39, 1 + (5 + 4.(5 + 6.12)))
.(39, 1 + 35, 5).
100
5
= 0,966 g/100 g.
5.18 Réduction de l’oxyde de chrome
1. L’équation-bilan s’écrit :
Cr 2 O 3 (s) + 3 H 2 (g)
=
2 Cr (s) + 3 H 2 O(g).
2. L’enthalpie standard de réaction est calculée par application de la loi de HESS :
Δ r H
◦
=
n
∑
i =1
ν i Δ f H
◦
i = 3Δ f H
◦
(H 2 O(g)) − Δ f H
◦
(Cr 2 O 3 (s)) .