Bonjour sofiapinky,
D'abord, il faut savoir les masses atomiques des éléments :
Cu : 63,55 g ;
S : 32,06 g ;
O : 16 g ;
H : 1 g ;
Ba : 137,33 g ;
Cl : 35,45 g .
Alors :
a) calculons les masses moléculaires ; pour cela, il suffit d'additionner les masses atomiques des éléments ;
pour BaSO4, cela donne : 63,55 + 32,06 + 4 * 16 = 159,61 g ;
pour l'eau H2O, cela donne : 2 * 1 + 16 = 18 g ;
D'autre part, s'il reste 4 grammes de CuSO4 sur les 6,25 grammes de l'hydrate de départ, cela veut dire que 4 grammes représentent presque les 2/3 de la masse de l'hydrate ; et donc que la masse de l'eau représente environ 1/3 de la masse de l'hydrate.
Plus exactement : 4 / 6,25 = 0,64 ; et 2,25 / 6,25 = 0,36.
Comparons dès lors les masses moléculaires calculées, et demandons-nous pour quelle valeur entière de " X " on a ces proportions :
si " X " = 1, on a 18 / (159,61 + 18) = 0,1 environ, donc on est loin de 0,36 ;
si " X " = 2, on a 36 / (159,61 + 18) = 0,2 environ, donc on est loin de 0,36 ;
si " X " = 3, on a 54 / (159,61 + 18) = 0,3 environ, c'est mieux ; mais ...
si " X " = 4, on a 72 / (159,61 + 18) = 0,4 environ, ce qui est le plus proche de 0,36.
Donc il faut " choisir " " X = 4 ". Donc l'hydrate est " CuSO4 . 4H2O " .
b) écrivons l'équation de la réaction :
CuSO4 + BaCl2 -------> BaSO4 + CuCl2 .
Rappelons que la masse moléculaire de CuSO4 = 159,61 grammes ; mais on n'a que 4 grammes à notre disposition,
donc 4 / 159,61 = 0,02506 environ.
D'autre part, le précipité est BaSO4 ;
sa masse moléculaire = 137,33 + 32,06 + 4* 16 = 233,39 grammes ;
si le rendement de la réaction valait 100 % , alors le nombre de grammes de BaSO4 serait égal à 233,39 * 0,02506 = 5,848 grammes ;
mais on n'obtient que 5 grammes,
donc le rendement = (5 / 5,848) * 100 = 85,5 %.
Référence(s) :
souvenirs d'école et réflexions
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