Préparation d'une solution d'acide chlorhydrique - Corrigé exercice 9

1. On cherche la quantité de matière d'acide chlorhydrique présent dans les `500\ "mL"` de solution. 

Méthodologie : l’acide chlorhydrique est initialement à l'état de gaz. Certains pourraient envisager d'utiliser la relation `n("espèce")=\frac{V("espèce")}{V_m}`, mais celle-ci n'est valable que lorsque le volume occupé par le gaz est connu. Or, dans notre cas, la donnée disponible est le volume de la solution aqueuse à préparer. Il est donc plus approprié d’utiliser la relation liant la concentration en quantité de matière au volume de solution :

\(C=\frac{n(\text{HC}\ell)}{V_\text {solution}}\)   soit   \(n(\text{HC}\ell)=C\times V_\text {solution}\)

\(n(\text{HC}\ell)=0,15\text { mol · L}^{-1}\times 500\times 10^{-3}\ \text L\)

\(n(\text{HC}\ell)=0,075\ \text{mol}\)

2. Il est possible de déterminer la masse de chlorure d'hydrogène contenu dans la solution étudiée à partir de sa quantité de matière :

\(n(\text{HC}\ell)=\frac{m(\text{HC}\ell)}{M(\text{HC}\ell)}\)   soit   \(m(\text{HC}\ell)=n(\text{HC}\ell)\times M(\text{HC}\ell)\)

\(m(\text{HC}\ell)=0,075\ \text{mol}\times 36,5\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}\)

\(m(\text{HC}\ell)=2,7\ \text{g}\)

3. On cherche le volume d'acide chlorhydrique, à l'état de gaz, dissous dans la solution étudiée.

\(n(\text{HC}\ell)=\frac{V(\text{HC}\ell)}{V_\text m}\)   soit   \(V(\text{HC}\ell)=n(\text{HC}\ell)\times V_ m\)

\(V(\text{HC}\ell)=0,075\ \text{mol}\times 22,4\ \text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\)

\(V(\text{HC}\ell)=1,7\ \text{L} = 1\ 700\ \text{mL}\)

Remarque : quand le chlorure d’hydrogène est mis en contact avec l’eau, il ne reste pas à l'état de gaz, il réagit instantanément pour former des ions `\text{H}^+("aq")` et \(\text{C}\ell^{-}(\text{aq})\). Le volume initial gazeux ne reflète pas le volume qu’il occupera une fois dissous.