73 Eau de Javel
L'eau de Javel est une solution d'hypochlorite de sodium NaCIO. La teneur en chlore est exprimée en pourcentage de chlore actif.
Le pourcentage de chlore actif << % c. a. » est la masse de dichlore C*l_{2} produite par 100 g d'eau de Javel lorsque celle-ci est mélangée à un acide.
On trouve de l'eau de Javel à 2,6 % c. a. dans le commerce. Sa masse volumique est 1,31 gm * L ^ - 1
1. Quelle est la masse d'un litre d'eau de Javel? 2. a. Quelle est la masse de dichlore C*l_{2} produit par un litre de cette solution?
b. En déduire la quantité de matière de dichlore produite par un litre d'eau de Javel.
c. Le dichlore est un gaz à température et pression usuelles. Déterminer le volume de dichlore produit par un litre d'eau de Javel.
3. Sachant que la quantité de matière d'hypochlorite de sodium présente dans l'eau de Javel est égale à la quantité de matière de dichlore produite en milieu acide, déterminer la concentration de l'hypochlorite de sodium NaClO dans l'eau de Javel.
L'eau de Javel est une solution d'hypochlorite de sodium NaCIO. La teneur en chlore est exprimée en pourcentage de chlore actif.
Le pourcentage de chlore actif << % c. a. » est la masse de dichlore C*l_{2} produite par 100 g d'eau de Javel lorsque celle-ci est mélangée à un acide.
On trouve de l'eau de Javel à 2,6 % c. a. dans le commerce. Sa masse volumique est 1,31 gm * L ^ - 1
1. Quelle est la masse d'un litre d'eau de Javel? 2. a. Quelle est la masse de dichlore C*l_{2} produit par un litre de cette solution?
b. En déduire la quantité de matière de dichlore produite par un litre d'eau de Javel.
c. Le dichlore est un gaz à température et pression usuelles. Déterminer le volume de dichlore produit par un litre d'eau de Javel.
3. Sachant que la quantité de matière d'hypochlorite de sodium présente dans l'eau de Javel est égale à la quantité de matière de dichlore produite en milieu acide, déterminer la concentration de l'hypochlorite de sodium NaClO dans l'eau de Javel.
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1. Calcul de la masse d'un litre d'eau de Javel :
La masse volumique de l'eau de Javel est de 1,31 g/mL. Un litre d'eau de Javel équivaut à 1000 mL. Donc, la masse d'un litre d'eau de Javel est de 1,31 g/mL x 1000 mL = 1310 g.
2. a. Calcul de la masse de dichlore Cl2 produit par un litre de solution :
Le pourcentage de chlore actif est de 2,6 %, donc 2,6 g de chlore actif dans 100 g d'eau de Javel. Donc, dans 1 litre (1310 g) d'eau de Javel, il y a (2,6 g/100 g) x 1310 g = 34,06 g de chlore actif.
b. Calcul de la quantité de matière de dichlore :
Utilisez la masse molaire du dichlore (Cl2) pour calculer la quantité de matière.
La masse molaire du dichlore (Cl2) est d'environ 70,9 g/mol. Donc, la quantité de matière de dichlore est de (34,06 g) / (70,9 g/mol) ≈ 0,48 moles.
c. Calcul du volume de dichlore produit :
À température et pression usuelles (T=0°C et P=1 atm), un mole de gaz occupe environ 22,4 L. Donc, 0,48 moles de dichlore produiraient environ 0,48 moles x 22,4 L/mole = 10,75 L de dichlore.
3. Calcul de la concentration en hypochlorite de sodium NaClO :
Puisque la quantité de matière de dichlore produite en milieu acide est égale à la quantité de matière d'hypochlorite de sodium (NaClO) dans l'eau de Javel, la concentration de NaClO est également de 0,48 moles par litre (comme dans la question 2b).
Donc, la concentration de l'hypochlorite de sodium dans l'eau de Javel est de 0,48 moles par litre.
1. Masse d'un litre d'eau de Javel:
La masse volumique est le rapport de la masse sur le volume. Ainsi, la masse d'un litre (1 L) d'eau de Javel est:
masse = masse volumique * volume
masse = 1,31 g/mL * 1000 mL
masse = 1310 g
b. Masse de dichlore \( Cl_2 \) produit par un litre de cette solution:
Si l'eau de Javel contient 2,6 % de chlore actif, cela signifie que 100 g d'eau de Javel produit 2,6 g de \( Cl_2 \). Ainsi, pour 1310 g d'eau de Javel, la masse de \( Cl_2 \) est:
masse de Cl_2 = (2,6 g de Cl_2 / 100 g de Javel) * 1310 g de Javel
masse de Cl_2 = 0,026 * 1310 g
masse de Cl_2 = 34,06 g
c. Quantité de matière de dichlore produite par un litre d'eau de Javel:
La quantité de matière (en moles) est donnée par le rapport de la masse sur la masse molaire. Pour le dichlore \( Cl_2 \), la masse molaire est \( 2 * 35,45 \) g/mol car le chlore a une masse molaire de 35,45 g/mol.
quantité de matière de Cl_2 = masse de Cl_2 / masse molaire de Cl_2
quantité de matière de Cl_2 = 34,06 g / (2 * 35,45 g/mol)
quantité de matière de Cl_2 = 34,06 g / 70,9 g/mol
quantité de matière de Cl_2 ≈ 0,480 moles
c. Volume de dichlore produit par un litre d'eau de Javel:
À température et pression standards (0°C, 1 atm), un mole de gaz occupe 22,4 litres. La relation entre le volume et la quantité de matière est donnée par la loi des gaz parfaits. Le volume \( V \) occupé par le dichlore est:
V = quantité de matière * volume molaire
V ≈ 0,480 moles * 22,4 L/mol
V ≈ 10,752 L
3. Concentration de l'hypochlorite de sodium \( NaClO \) dans l'eau de Javel:
La quantité de matière d'hypochlorite de sodium est égale à la quantité de matière de dichlore produite, soit 0,480 moles par litre d'eau de Javel.
La concentration c est donnée par le rapport de la quantité de matière sur le volume de solution:
c = quantité de matière / volume de solution
c = 0,480 moles / 1 L
c = 0,480 mol/L
La concentration de \( NaClO \) dans l'eau de Javel est donc de 0,480 mol/L.