Concours kiné Rennes : analyse d'un insecticide ; solubilité des gaz 2007

Un insecticide organique contient uniquement les éléments suivants : carbone, hydrogène et chlore.

Le traitement de 2 kg d'insecticide conduit, après analyse, à déterminer la présence d'une masse de 1462 g de chlore. Par analyse centésimale, on détermine un pourcentage en masse de carbone de 24,8 %.

Déterminer la formule brute de cet insecticide dont la masse molaire est comprise entre 250 et 300 g/mol.

Masse atomique molaire (g/mol) : C : 12 ; H : 1 ; Cl : 35,5.

Solubilité des gaz (3pts)

Le tableau ci-dessous donne la solubilité s de divers gaz dans l'eau à 20 °C sous une pression de 10⁵ Pa. Elle est numériquement égale au volume maximal de gaz (L) que l'on peut dissoudre par litre d'eau. On obtient ainsi une solution saturée.

gaz	HCl	NH3
s( en L de gaz dissous par litre d'eau)	445	800

A partir des solutions saturées en HCL et NH₃ on désire préparer 1,00 L de solutions de concentration c= 1,00 mol/L.

Quels volumes faut-il prélever ?

Un insecticide organique contient uniquement les éléments suivants : carbone, hydrogène et chlore.

Formule brute C_xH_yCl_z avec x, y et z entiers.

Le traitement de 2 kg d'insecticide conduit, après analyse, à déterminer la présence d'une masse de 1462 g de chlore.

Pourcentage massique du chlore :1462/2000*100 ; %Cl = 73,1 % .

Par analyse centésimale, on détermine un pourcentage en masse de carbone de 24,8 %.

%H = 100-(73,1+24,8) ; %H = 2,1%.

12x / 24,8 = y / 2,1 = 35,5 z / 73,1 = M/100.

y =12 x*2,1 / 24,8 ; y=x.

y= 35,5z *2,1/73,1 = ; y=z.

Formule brute : (CHCl) n avec n entier

Masse molaire M = (12+1+35,5)*n = 48,5 n

La masse molaire est comprise entre 250 et 300 g/mol soit n compris entre 250/48,5 et 300/48,5

n=6. C₆H₆Cl₆.

Solubilité des gaz :

Le tableau ci-dessous donne la solubilité s de divers gaz dans l'eau à 20 °C sous une pression de 10⁵ Pa. Elle est numériquement égale au volume maximal de gaz (L) que l'on peut dissoudre par litre d'eau. On obtient ainsi une solution saturée.

gaz	HCl	NH3
s( en L de gaz dissous par litre d'eau)	445	800

A partir des solutions saturées en HCL et NH₃ on désire préparer 1,00 L de solutions de concentration c= 1,00 mol/L.

Volume molaire des gaz V= RT/P avec R= 8,31 J K^-1 mol^-1 ; T= 273+20 = 293 K ; P= 10⁵ Pa.

V= 8,31*293/10⁵ =2,435 10^-2 m³ mol^-1 =24,35 L mol^-1.

	HCl	HCl
Qté de matière dans 1 L de solution saturée (mol)	445/24,35 =18,3 mol	800/24,35 = 32,9 mol
facteur de dilution	18,3/1 = 18,3	32,9/1 = 32,9
volume à prélever ( mL)	1000/18,3 = 54,6 mL.	1000/32,9 =30,4 mL.