Densité mélange + % masse

Pour tout ce qui traite des expériences de chimie.
Brams
Messages : 37
Inscription : 26 Juin 2014, 12:55
Niveau d'étude / Domaine : BAC +5 / Management QSE

Densité mélange + % masse

Messagepar Brams » 13 Mai 2015, 16:29

Bonjour,

Un mélange est constitué de :
- 230 à 270 g/l de chlorure de nickel hexahydraté (d=1.9)
- 31 à 42 g/l d'acide chlorhydrique (à 33%) (d=1.16)

Je veux connaître la densité du mélange et le pourcentage en masse des deux constituants.

Densité du mélange avec les valeurs min = (230+31+1000) / ((230/1.9)+(31/1.16)+1000) = 1.09
Densité du mélange avec les valeurs max = (270+42+1000) / ((270/1.9)+(42/1.16)+1000) = 1.12

Ensuite pour le % en masse de chaque constituant :
% masse de chlorure de nickel hexahydraté = (230/(230+31+1000)) x 100 = 18.24%
% masse de chlorure de nickel hexahydraté = (270/(270+42+1000)) x 100 = 20.58%

% masse d'acide chlorhydrique = (31/(230+31+1000)) x 100 = 2.46%
% masse d'acide chlorhydrique = (42/(270+42+1000)) x 100 = 3.20%

Mon raisonnement et mes résultats sont-ils bon ?

Maurice
Contributeur d'Or 2013
Contributeur d'Or 2013
Messages : 921
Inscription : 22 Mars 2011, 20:47
Niveau d'étude / Domaine : Universitaire
Localisation : Lausanne, Suisse

Re: Densité mélange + % masse

Messagepar Maurice » 13 Mai 2015, 18:34

Sauf que moi, j'ai ouvert le Handbookof Chemsitry, et j'y ai découvert que le chlorure de nickel ne fait jamais de solution pareillement denses comme tu le dis. La solution la plus concentrée, qui contient 405.9 g/L de NiCL2, a une masse volumique de 1.353, et pas 1.9 comme tu le dis.

Brams
Messages : 37
Inscription : 26 Juin 2014, 12:55
Niveau d'étude / Domaine : BAC +5 / Management QSE

Re: Densité mélange + % masse

Messagepar Brams » 13 Mai 2015, 19:06

La densité je l'avais lu dans la FDS du fournisseur.

J'ai vérifié dans le dossier d'enregistrement de cette substance dont voici le numéro 01-2119486973-20 et il est indiqué pour la densité : 1.92

http://apps.echa.europa.eu/registered/d ... f00002fa28

darrigan
Administrateur
Administrateur
Messages : 2417
Inscription : 16 Mars 2011, 15:48
Niveau d'étude / Domaine : Docteur en chimie physique
Localisation : Pau (64), France
Contact :

Re: Densité mélange + % masse

Messagepar darrigan » 13 Mai 2015, 19:21

Attendez… parlez-vous de la même chose ?

Dans ton lien, Brams, on trouve :


Density : 3.55 g/cm³
Remarks : Anhydrous form

Density : 1.92 g/cm³
Remarks : Hexahydrate form


Mais il s'agit là des densités de ces solides, et non pas de solutions aqueuses !

Alors que Maurice donne la densité d'une solution aqueuse de NiCl2.

Malheureusement, Brams, il n'est pas possible d'appliquer une formule pour calculer la densité d'une solution, connaissant la densité du sel et la concentration. Par contre, tu peux calculer un pourcentage massique.
Aide-toi et le forum t'aidera ! :mrblue:

Brams
Messages : 37
Inscription : 26 Juin 2014, 12:55
Niveau d'étude / Domaine : BAC +5 / Management QSE

Re: Densité mélange + % masse

Messagepar Brams » 13 Mai 2015, 21:58

Oui, bien vu Darrigan pour l'histoire des densités.

Et donc les pourcentages massiques que je donne par calcul te semble t il corrects ?

Maurice
Contributeur d'Or 2013
Contributeur d'Or 2013
Messages : 921
Inscription : 22 Mars 2011, 20:47
Niveau d'étude / Domaine : Universitaire
Localisation : Lausanne, Suisse

Re: Densité mélange + % masse

Messagepar Maurice » 15 Mai 2015, 15:06

Merci pour les précisions de Darrigan.
Moi j'avais cru que Brams parlait d'une solution, alors que c'était de l'état solide.
Ceci dit, on ne peut jamais calculer la masse volumique d'une solution dont on connaît la masse volumique des constituants.
Car si les masses sont additives, les volumes ne le sont pas.
Ainsi, m1 g de soluté plus m2 g de solvant donneront toujours (m1 + m2) g de solution
Par contre, V1 mL d'un solvant et V2 mL d'un soluté pur ne donneront jamais (V1 + V2) mL de solution, mais en général un peu moins.

darrigan
Administrateur
Administrateur
Messages : 2417
Inscription : 16 Mars 2011, 15:48
Niveau d'étude / Domaine : Docteur en chimie physique
Localisation : Pau (64), France
Contact :

Re: Densité mélange + % masse

Messagepar darrigan » 15 Mai 2015, 16:20

Brams a écrit :Et donc les pourcentages massiques que je donne par calcul te semble t il corrects ?

Non…

Reprenons.

1) Déjà, imaginons que tu aies préparé une solution de NiCl2 à 230 g/L, et que tu as fait cela dans les règles de l'art. :vieux:
Il te faut mesurer sa masse volumique si tu veux la connaître. Par exemple en prenant une fiole jaugée de 250 mL, que tu tares sur une balance de précision, puis que tu complètes jusqu'au trait de jauge avec ta solution homogène, puis tu pèses l'ensemble. On suppose que la température de la solution (tout comme la pièce) est de 20°C :vieux: , afin que ton volume de fiole jaugé soit bon… Donc tu obtiens la masse de solution pour 250 mL, tu en déduis la masse volumique :
$$ \rho_{sol} = \frac{m}{V} = \frac{m_{pesée}}{250} $$
On peut assimiler "masse volumique" et "densité", en supposant que $ \rho_{eau} = 1 \; g/mL = 1 \; kg/L$.

Tu peux passer à la fraction massique de NiCl2, $w_{NiCl_2}$, de cette solution en divisant 230 (g de NiCl2) par $1000 \times \rho_{sol}$, qui est la masse d'un litre. D'où :
$$ w_{NiCl_2} = \frac{230}{1000 \times \rho_{sol} } $$
que tu peux multiplier par 100 si tu veux l'exprimer en "pourcentage massique".

2) Tu fais la même chose avec ton acide chlorhydrique. Si tu sais qu'il est à X g/L, tu mesures sa masse volumique, et tu pourras connaître sa fraction massique (ou pourcentage massique). (Mais a priori, cette indication est donnée sur le flacon, cela doit correspondre aux 33% que tu indiques, soit $w_{HCl} = 0,33$)

3) Maintenant, si tu fais un mélange de ta solution de NiCl2 et d'acide chlorhydrique, tu peux connaître le pourcentage massique en NiCl2 et en HCl, à condition de travailler uniquement avec des mesures de masses.
Par exemple, un mélange de $m_1$ g de solution de NiCl2, et de $m_2$ g d'acide chlorhydrique, tu auras :
$$ w_{NiCl_2,mélange} = \frac{m_1 \times w_{NiCl_2}}{m_1+m_2 } $$

$$ w_{HCl,mélange} = \frac{m_2 \times w_{HCl} }{ m_1+m_2 } $$

Enfin, tu peux aussi mesurer la masse volumique de ce mélange, avec la même procédure qu'au début. (Mais tu ne pourras pas la calculer, car les volumes ne se conservent pas lors du mélange).

C'est plus clair ?
Aide-toi et le forum t'aidera ! :mrblue:


Revenir vers « Forum de chimie »

Qui est en ligne ?

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur inscrit et 33 invités