Question

reliez chaque situation de la colonne de gauche à la concentration en parties par million (ppm) correspondante de la colonne de droite. on estime que la masse volumique des solutions aqueuses est égale à la masse volumique de leau: 1 g/ml.
a) lanalyse de 2,5 l dune eau potable a décelé la présence de 0,025 mg de plomb (pb).
b) une solution sucrée préparée à partir de 0,90 g de sucre dans 1 500 ml de solution.
c) un médicament est constitué de 5,0 mg de substance a et 245 mg de substance b.
d) la mesure de la qualité de lair a montré la présence de 0,0875 g de co dans 250 g dair.
e) lanalyse de 5,0 l deau dune piscine a montré quil y a 4,25 mg de chlore (cl) résiduel.
c = 600 ppm
c = 350 ppm
c = 0,01 ppm
c = 0,85 ppm
c = 20 000 ppm

Explanation:

Step1: Formule de la concentration en parties par million (ppm)

La concentration en ppm est donnée par la formule \( C=\frac{m_{solute}}{m_{solution}}\times10^{6}\). Pour les solutions aqueuses, on suppose que la masse volumique de l'eau est \( 1\ g/mL\), donc \( m_{solution}=
ho\times V\).

Step2: Cas a)

• \( m_{solute}=0,025\ mg = 0,025\times10^{- 3}\ g\)
• \( V = 2,5\ L=2500\ mL\)
• \( m_{solution}=

ho\times V=1\ g/mL\times2500\ mL = 2500\ g\)

• \( C=\frac{0,025\times10^{-3}\ g}{2500\ g}\times10^{6}=0,01\ ppm\)

Step3: Cas b)

• \( m_{solute}=0,90\ g\)
• \( V = 1500\ mL\)
• \( m_{solution}=

ho\times V=1\ g/mL\times1500\ mL = 1500\ g\)

• \( C=\frac{0,90\ g}{1500\ g}\times10^{6}=600\ ppm\)

Step4: Cas c)

• \( m_{solute}=5,0\ mg = 5\times10^{-3}\ g\)
• \( m_{solution}\) n'est pas donné directement. Mais on peut considérer que les masses des solutés sont négligeables par rapport à la masse de la solution (pour une solution diluée). Cependant, si on suppose que la solution est formée par les deux substances \( A\) et \( B\), \( m_{solute - total}=245\ mg+5\ mg = 250\ mg=0,25\ g\) (mais cela semble incorrect car la question est "Un médicament est constitué de \( 5,0\ mg\) de substance \( A\) et \( 245\ mg\) de substance \( B\)". La concentration de la substance \( B\) : \( m_{solute - B}=245\ mg = 0,245\ g\), \( m_{solution}=m_{A}+m_{B}=5\ mg + 245\ mg=250\ mg = 0,25\ g\). \( C=\frac{0,245\ g}{0,25\ g}\times10^{6}=980000\ ppm\) (erreur probable dans l'énoncé). Si on considère que c'est une solution (eau par exemple) : manque de données. Mais si c'est la composition du médicament (solide), \( C=\frac{245\ mg}{250\ mg}\times10^{6}=980000\ ppm\) (non cohérent avec les options). Re - lisant : "Un médicament est constitué de \( 5,0\ mg\) de substance \( A\) et \( 245\ mg\) de substance \( B\)" : concentration de \( B\) : \( C=\frac{245}{245 + 5}\times10^{6}=\frac{245}{250}\times10^{6}=980000\ ppm\) (faux). Nouvelle approche : si c'est une solution (eau) : manque de \( V\). Si c'est le poids du médicament : \( C=\frac{245}{250}\times10^{6}\) (non). Erreur d'énoncé probable. Sinon, si on considère que c'est une solution avec \( V\) tel que \( m_{solution}\) est calculé avec \(

ho = 1\ g/mL\) (mais pas de \( V\) donné). Si c'est une solution de \( 1\ L\) (par exemple) : \( C=\frac{245\times10^{-3}\ g}{1000\ g}\times10^{6}=245\ ppm\) (non dans les options). Rejetons et passons.

Step5: Cas d)

• \( m_{solute}=0,0875\ g\)
• \( m_{solution}=250\ g\)
• \( C=\frac{0,0875\ g}{250\ g}\times10^{6}=350\ ppm\)

Step6: Cas e)

• \( m_{solute}=4,25\ mg=4,25\times10^{-3}\ g\)
• \( V = 5,0\ L = 5000\ mL\)
• \( m_{solution}=

ho\times V=1\ g/mL\times5000\ mL = 5000\ g\)

• \( C=\frac{4,25\times10^{-3}\ g}{5000\ g}\times10^{6}=0,85\ ppm\)

Answer:

a) \( C = 0,01\ ppm\)
b) \( C = 600\ ppm\)
c) Erreur d'énoncé probable (si c'est une solution avec \( V\) non - donné. Si c'est la composition du médicament (solide) : \( C=\frac{245}{250}\times10^{6}\) (non cohérent). Sinon, si on force : \( C = 980000\ ppm\) (non dans les options)
d) \( C = 350\ ppm\)
e) \( C = 0,85\ ppm\)