Question 2
Énoncé
En faisant barboter du dioxygène O2 pur dans de l'eau à 25°C sous 1 atm (cette pression est égale à la somme des pressions partielles de ce gaz et de la vapeur d'eau), on peut dissoudre jusqu'à 0,0393 g de ce gaz dans 1 kg d'eau.
Déterminer la valeur de l'activité du dioxygène dans cette solution que l'on supposera être idéale.
Masse molaire du dioxygène : 32,00 g.mol-1.
Aide simple :
La formule à utiliser pour déterminer la valeur de l'activité d'une espèce dans une solution dépend de la quantité de cette espèce par rapport à celles des autres constituants de cette solution.
Le dioxygène a-t-il ici le statut de soluté, de solvant ou sa quantité est-elle égale à celle de l'eau ?
Rappel de cours :
On obtient l'activité du soluté d'une solution idéale en divisant la molarité de ce soluté par la concentration standard c° qui est conventionnellement prise égale à 1 mol.L-1.
Résultat
Correction
Explications
La concentration en dioxygène s'obtient en divisant la quantité de dioxygène par le volume de la solution. En attribuant à la solution de dioxygène dans l'eau, une masse de 1 kg et la masse volumique de l'eau (1 kg.dm-3), on obtient le volume de la solution : V = 1 L. D'où : 0,00123 mol.L-1
Cette concentration étant faible et la solution idéale, on en déduit l'activité : a_{O_2}= \frac{c_{O_2}}{c^0}= \frac{0,00123}{1}= 0,00123
Remarque : l'activité est un nombre sans dimension.