Chapitre III S

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Constitution de la matière Seconde

23/06/2020 ©PetiteProf&Co

Chapitre III S

OLUTIONS AQUEUSES

Notions et contenus Capacités exigibles Activités expérimentales Les solutions aqueuses, un

exemple de mélange.

Solvant, soluté.

Concentration en masse.

Dosage par étalonnage.

Identifier le soluté et le solvant à partir de la composition ou du mode opératoire de préparation d’une solution.

Distinguer la masse volumique d’un échantillon et la concentration en masse d’un soluté au sein d’une solution.

Déterminer la valeur de la concentration en masse d’un soluté à partir du mode opératoire de préparation d’une solution par dissolution ou par dilution.

Mesurer des masses pour étudier la variabilité du volume mesuré par une pièce de verrerie ; choisir et utiliser la verrerie adaptée pour préparer une solution par dissolution ou par dilution.

Déterminer la valeur d’une concentration en masse à partir de résultats expérimentaux.

Déterminer la valeur d’une concentration en masse à l’aide d’une gamme d’étalonnage (échelle de teinte ou mesure de masse volumique).

Capacité mathématique : utiliser une grandeur quotient pour déterminer le numérateur ou le dénominateur.

A/ Définitions

Une solution est composée d'un solvant dans lequel est dissous un soluté.

Exemple : Une solution d'eau sucrée est composée d'un solvant, l'eau, dans lequel est dissous un soluté, le sucre.

! Le solvant est le composant principal de la solution.

! Si le solvant est l’eau, on obtient une solution aqueuse.

! Le soluté est l’espèce dissoute dans le solvant, c’est le composant minoritaire de la solution.

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! Le soluté peut être moléculaire (ex : molécule de glucose) ou ionique (ex : ions chlorure et sodium).

La concentration en masse, γ, d'un soluté est égale à la masse de soluté dissous par litre de solution :

γ = m/V

où γ s'exprime en g.L^-1, m en g et V en L.

Exemple : Une boisson pour sportif est préparée par dissolution d'une cuillère à soupe de fructose (soit environ 15 g) dans 0,500 litre d'eau.

En supposant que le volume final ne varie pas, quelle est la concentration en masse de cette boisson ?

B/ Préparation de solutions

1) Par dissolution (d'un soluté dans un solvant)

voir TP - Préparation d’une solution par dissolution

• Masse m de soluté à peser pour préparer un volume V de solution de concentration massique γ : m = γ x V

• Protocole de dissolution (p331) :

2) Par dilution (à partir d'une solution mère)

voir TP - Dosage de l’eau de Dakin grâce à une échelle de teinte

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• Une dilution consiste à obtenir une solution moins concentrée (solution fille) en ajoutant du solvant à la solution initiale (appelée solution mère).

• Lorsqu'on dilue une solution, son volume augmente, mais la masse de soluté ne change pas.

On a donc : m(soluté)prélevé dans la solution mère = m(soluté)fille

<=> γmère x Vmère = γfille x Vfille

Pour obtenir un volume Vfille de solution fille à la concentration γfille

désirée, il faut donc prélever le volume Vmère de solution mère à la concentration γ

soit Vmère = (γfille x Vfille) / γmère

On peut également déterminer ce volume en utilisant le facteur de dilution F :

F = γmère / γfille

Pour préparer un volume de solution fille V_Fille à partir de la solution

mère avec un facteur de dilution égal à F, il faut prélever un volume : V_mère = V_fille / F

• Protocole de dilution (p332) :

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C/ Détermination de concentrations

voir TP - Dosage de l’eau de Dakin grâce à une échelle de teinte

Exercices

" n°15 et 17 p49

" Dilutions :

Exercice1.

Une solution a une concentration massique de 40 g/L.

Dans une fiole jaugée de 250 mL, on verse 20 mL de cette solution et on complète avec de l'eau.

Quelle est la concentration de la nouvelle solution ? Calculer le facteur de dilution F.

Exercice2.

A partir d'une solution de concentration c = 80 g/L, on désire préparer par dilution 100 mL de solution de concentration c = 20 g/L.

Calculer le facteur de dilution F.

Quel volume de solution mère faut-il utiliser ?