Etude Cryoscopique D'une Solution Diluee [PDF]

Zitiervorschau

ETUDE CRYOSCOPIQUE D’UNE SOLUTION DILUEE D’UN HYDROCARBURE EN SOLUTION DANS L’EAU

1°) BUT : -

le but de cette manipulation est la détermination la masse molaire d’urée à partir des abaissements cryoscopiques des solutions de ce composé dans l’eau. - On va tracer les courbes d’analyse thermiques. - Observation les états métastables. - On va appliquer la loi de RAOULT. 2°) principe : -

la cryoscopie consiste à suivre l’évolution de la température en fonction du temps, lors du refroidissement d’une part du solvant pur, d’autre part de la solution.

Définition : *la surfusion : c’est l’état d’une matière qui demeure en phase liquide alors que ca température est plus bas de sont point de solidification, c’est un état métastable c'est-à-dire qu’une petite perturbation suffit pour déclencher de façon brutale le changement vers la phase solide.

3°) Matériels et produits : _ Un composé organique (l’Urée) de masse molaire inconnu. _l’eau. _ Un chronomètre. _ Des pipettes de 10 cm3 ; 5 cm3 ; 0,5 cm3 + poire. _ Dispositif cryoscopique dont le schéma est représenté par la figure suivant :

1

4°) Mode Opératoire : -

mettre 30 ml d’eau dans le tube centrale, agiter continuellement et noter la diminution de la température toutes les 30 secondes. Lorsque la température reste constante, on arrête le refroidissement, enlever le tube faire fondre l’eau par un chauffage léger et ajout 0,1 ml de soluté, puis refaire la même manipulation, en recommence le même travaille pour un 3éme ajout.

On obtienne le tableau suivant (voire page 5) Traçage de courbe :

2

A partir de courbe et des l’expérience on obtienne le tableau suivant : Mélange 1 2 3

(mx/ms ) (10-3) 25 50 75

mx (g) 0,5 1 1,5

ΔT (°C) 0,9 1,8 2,5

mx : masse du soluté ms : masse du solvant

ΔT=f(mx/ms ) est une droite qui passe par l’origine, droite linéaire d’où ΔT= P*(mx/ms ) P : c’est la pente de la droite Graphiquement P= 0,9/0.025=36

ΔT= 36 * (mx/ms ) 

la relation entre Kf et P : kf : constante cryoscopique

-

en applique la loi de Raoult.

ΔT= Kf * ɱB

Soit :

d’où ɱB = ΔT/ Kf

ɱB = (nx /ms )*103 = (mx/Mx)* (1/ms)*103 = (mx /ms)*(1/ Mx)*103 = ΔT/Kf Alors

(mx /ms) = (ΔT/Kf )* Mx * 103

1 3

ΔT= P * (mx /ms) d’où

(mx /ms) = ΔT/P

2

D’âpres 1 et 2 on a : (ΔT/P) = (ΔT/Kf )* Mx * 103 Conclusion : P = (Kf /Mx) * 103

Détermination de la masse molaire d’urée et leur formule chimique : Donner :

D’où : Kf = 1859 g K mol-1 Mx= 51,64 g mol-1 - On utilise la relation suivante pour déterminer la formule brute de l’Urée (CxHyOzNt) : M/100 =12x/%C =y/%H = 16z/%O = 14t/%N %C= 20

x=1

%H=6,66 %O=26,66 %N=46,68

y=4 z=1 t=2

CH4N2O

4