Dilution d'une solution

2^nde Thème : Santé TP n°16

CHIMIE

Dilution d'une solution

➔Le matériel disponible à votre paillasse est au recto de cette feuille.

I. Définition des grandeurs rencontrées

● La concentration molaire C est le rapport de la quantité de matière n dissoute par le volume V de la solution : C = n

V avec n en mol, V en L alors C en mol.L^-1

● La masse « pesée » m est le produit de la quantité de matière n par la masse molaire M de l'espèce chimique : m = n × M avec m en g, n en mol et M en g.mol^-1

● Lorsqu’on d'une dilution, la quantité de matière se conserve.

II. Dissolution d'une espèce chimique

● On désire préparer 100 mL d’une solution aqueuse de sulfate de cuivre (II) de concentration C = 1,0×10^-3 mol.L^-1 .

● Le sulfate de cuivre (II) est un solide ionique pentahydraté de formule : CuSO₄ , 5 H₂O.

➔Données : M(Cu) = 63,5 g.mol^-1 ; M(S) = 32,0 g.mol^-1 ; M(O) = 16,0 g.mol^-1 ; M(H) = 1,0 g.mol^-1 1. Questions préliminaires

1.1. Vérifier que la masse molaire M du sulfate de cuivre II pentahydraté est : M = 250 g/mol

1.2. Calculer la quantité de matière n de sulfate de cuivre contenue dans un volume V = 100,0 mL de la solution.

1.3. En déduire la masse m de sulfate de cuivre II pentahydraté qu'il faut peser pour préparer la solution 2. Conclusion

● La balance est précise à 0,01 g près

2.1. Si on utilise cette balance, quel serait l'encadrement de la masse m pesée ? 2.2. Est-il possible de réaliser cette solution ?

III. Dilution d'une solution mère

● Vous allez préparer une solution plus concentrée, qu’il va falloir diluer.

1. Réalisation de la solution mère par dissolution

● La solution mère peut être 5 ou 10 ou 20 ou 50 ou 100 plus concentrée que la solution fille de concentration C = 1,0×10^-3 mol.L^-1 .

1.1. Quel facteur de dilution prenez-vous ?

1.2. Calculer la concentration molaire C0 de la solution mère à préparer 1.3. Quelle masse m' de sulfate de cuivre II pentahydraté allez-vous peser ? 1.4. Expliquer le protocole expérimental pour la préparation de la solution mère.

1.5. Faire valider votre méthode par le professeur avant de réaliser la solution.

2. Réalisation de la solution fille par dilution de la solution mère

2.1. Expliquer le protocole expérimental pour la préparation de la solution finale, appelée solution fille.

2.2. Faire valider votre méthode par le professeur.

2.3. En observant les solutions mère et fille, comment se rendre compte que la préparation semble correcte ?

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IV. Application

● On souhaite préparer 100 mL d’une nouvelle solution de sulfate de cuivre de concentration C = 4,0×10^-2 mol.L^-1. 1) Expliquer le protocole expérimental pour préparer cette solution (calculs à effectuer, verrerie à utiliser…).

2) Préparer la solution après accord du professeur.

V. Matériel disponible 1. Pour la dissolution

Pissette d’eau distillée Éprouvette graduée de 100 mL

Fiole jaugée

de 100,0 mL Entonnoir Coupelle plastique

2. Pour la dilution

pipette jaugée de 20,0 mL

pipette jaugée de 10,0 mL

pipette graduée de 5,0 mL

poire aspirante

Fiole jaugée de 100,0 mL

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