Qcm déplacements moléculaires

[.loulou.]

Bonjour je n’arrive absolument pas à résoudre ce qcm à commencer par l’item A où je suis bloquée je ne vois pas comment on peut faire et même la correction je ne la comprend pas 

 

QCM 4 - Un contenant est séparé en deux compartiments de 1L par une membrane. Chaque compartiment contient une solution de KCI et on ajoute dans le premier compartiment une solution de K2SO4. Les deux solutés sont totalement dissociés, on précise que les ions SO42- ne passent pas à travers la membrane. A l'équilibre on a: [KCI]T = 3 mol.L-1 [K2SO42-] = 1 mol.L-1

 

A. La concentration de Cl- dans le compartiment 1 est de 1,5 mol.L-1. (Faux)

 

B. La concentration de Cl- dans le compartiment 1 est de 1,125 mol.L-1.(Vrai)

 

C. La concentration de Cl- dans le compartiment 2 est de 1,5 mol.L-1.(Faux)

 

D. La concentration de K+ dans le compartiment 1 est de 1,125 mol.L-1.(Faux)

 

E. La concentration de K+ dans le compartiment 2 est de 1,875 mol.L-1.(Vrai)

 

Merci d’avance !!

Edited October 25 by .loulou.

[Opéra]

Salut, pas de soucis je t’explique.

Tu as 2 compartiments de 1L chacun avec différents produits chargés, on te dit aussi que les deux solutés sont totalement dissociés, c’est à dire que on obtient dans chaque solutions des ions Cl- et K+.

De plus, on ajoute dans le compartiment une solution de K2SO4, qui se dissocient en K+ et en SO4²⁻. A partir de là, les charges ne seront plus équivalentes dans les 2 compartiment, puisque l’un contient du K2SO4 et pas l’autre. Donc les ions vont passer de part et d’autre de la membrane pour équilibrer les charges, et obtenir la neutralité dans les 2 compartiments (autant de + que de -).

Il faut aussi bien retenir que SO4²⁻ ne passe pas la membrane, il est « bloqué » dans le compartiment 1.

 

Déja, on va calculer les quantités de K+ et de Cl- dans notre mélange :

K2SO4 => 2K⁺ + SO4²⁻

1mole 2mole + 1 mole

KCL => K⁺ + Cl-

3 mole 3moles + 3 moles

On a donc 3+2 = 5mol/L de K⁺ et 3mol/L de Cl- réparties en tout dans les 2 compartiments

 

On regarde ensuite les condition d’électroneutralité dans chaque compartiment

1) 2 [SO42-]1 + [Cl-]1 = [K+]1

2) [Cl-]2 = [K+]2 = x (je l’appelle x, ce sera plus facile pour les calculs)

Or d’après l’équilibre de Donnan

[Cl-]1 x [K+]1 = [Cl-]2 x [K+]2

 

Maintenant, le but va être de trouver la valeur de x.

Si je récapitule : [Cl-]2 + [Cl-]1 = 3mol/L <=> [Cl-]1 = 3 - [Cl-]2 = 3 - x

[K+]2 + [K+]1 = 5mol/L <=> [K+]1 = 5 – [K+]2 = 5 – x

Je dois alors trouver mon inconnue x

En réinjectant ces valeurs dans l’équilibre de Donnan, j’obtiens l’équation :

[Cl-]1 x [K+]1 = [Cl-]2 x [K+]2

=> (3 – x)(5 – x) = x²

=> 15 – 8x + x² = x²

=> x = 1,875 mol/L

Donc :

[K+]1 = 5 – [K+]2 = 5 – x = 5 – 1,875 = 3,125 mol/L

[Cl-]1 = 3 - [Cl-]2 = 3 – x = 1,125 mol/L

 

Est-ce que c'est plus clair ?

[.loulou.]

Ouii merci beaucoup tes explications sont super claires !! 

Edited October 25 by .loulou.

[Opéra]

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