Première partie. Questions de cours.
1.a. L' élément chimique est le magnésium.
1.b. Son symbole est Mg.
1.c. Il y a 25 nucléons dans l' isotope considéré.
1.d. Il y a 12 protons dans le noyau.
1.e. Il y a 25-12, soit 13 neutrons dans le noyau.
1.f. Il y a 12 électrons qui gravite,nt autour
des noyaux des atomes de magnésium 25.
1.g. Il y aurait 24 nucléons si on avait affaire
au magnésium 24.
1.h. Il y aurait 12 protons dans les noyaux de magnésium
24.
II.a. On a affaire ici à un ion, un cation divalent,
fabriqué à partir de l' isotope 25 du magnésium.
II.b. On le nomera cation magnésium (II) , sous
entendu de l' isotope 25 du magnésium.
III.a. Il s' agit de l' anion fluorure, obtenu par gain d' un électron à partir d' un atome de fluor , de son isotope 19 pour être précis.
III.b. Le difluorure de magnésium a pour formule
MgF2 lorsqu' il est cristallisé.
III.c. Mg2F est une écriture incorrecte car cela
signifierait qu' il y a deux cations magnésium, chacun de charge
divalente positive (+ 2) et un seul anion fluorure, de charge monovalente
(- 1). Le corps composé n' est pas équilibré au niveau
de sa charge globale qui doit être neutre.
III.d. La masse molaire du difluorure de magnésium (II) est égale à 1.24 + 2.19 g.mol-1, soit 62 g.mol-1.
III.e. La masse molaire du chlorure de sodium, NaCl, serait égale à 1.23 + 1.35,5 g.mol-1, soit 58,5 g.mol-1.
Exercice 1.
La réaction entre le dichlore gazeux et l' aluminium métallique est la suivante:
2 Al + 3 Cl2 = 2 AlCl3.
On part de 40 g d' aluminium et de 50 L de dichlore (volume mesuré dans les CNTP).
La composition initiale du système est la suivante:
Nombre de moles de dichlore: 50 / 22,4 mol, soit 2,232 mol.
Nombre de moles d' aluminium: 40 / 27 mol, soit 1,48 mol.
La composition finale du système est la suivante:
Il ne restera plus d' aluminium.
Il restera 2,232-2,22 mol de dichlore, soit 0,012 mol, soit 0,012.22,4 L, soit 0,269 L, soit 269 mL.
Il se sera formé 1,48 mol de trichlorure d' aluminium
(III).
La masse molaire du trichlorure d' aluminium (III) est
égale à 1.27 + 3.35,5 g.mol-1, soit 133,5 g.mol-1.
La masse de trichlorure d' aluminium (III) qui s' est formée est égale à 133,5.1,48 g, soit 197,58 g.
Exercice 2.
Une concentration en cations magnésium (II) égale à 150 mg.L-1 équivaut à une concentration molaire volumique en cations divalents magnésium (II) suivante: [Mg2+] = 150 / 24 000 mol.L-1. Soit 6,25.10-3 mol.L-1.
Pour les anions chlorure on aura: [Cl-] = 96 / 35 500 mol.L-1 soit 2,70.10-3 mol.L-1.
Si l' on boit un verre de 100 mL de cette eau minérale on absorbe 15 mg de cations magnésium (II) et 9,6 mg d' anions chlorure.
Exercice 3.
On dissout 15 g de chlorure de sodium dans 250 mL d' eau.
La concentration massique volumique du chlorure de sodium est égale à 15 / 250.10-3 g.L-1, soit 60 g.L-1.
La masse molaire du chlorure de sodium est égale à 58,5 g.mol-1.
La masse de chlorure de sodium équivaut à 15 / 58,5 mol de chlorure de sodium, soit 0,256 mol.
La concentration molaire volumique du chlorure de sodium est égale à 0,256 / 250.10-3 mol.L-1, soit 1,03 mol.L-1.
La concentration molaire volumique est ions sodium et des ions chlorure est identique car, dans une mole de chlorure de sodium il y a une mole d' ions sodium et une mole d' ions chlorure.