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2nde Thème : Santé TP n°17
Chimie Dilution d’une solution Chap.13
Matériel disponible Pour la dissolution
Balances à 0,01 g + spatule + bécher.
Pissette d’eau distillée Éprouvette graduée de 100 mL
Fiole jaugée
de 100,0 mL Entonnoir Coupelle plastique
Pour la dilution
Béchers
pipette jaugée de 10,0 mL
pipette graduée de 5,0 mL
poire aspirante
Fiole jaugée de
50,0 mL
Fiole jaugée de 100,0 mL
Définition des grandeurs rencontrées
Aide n° 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.
Aide n° 2 : 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.
Aide n° 3 : Lors d’une dilution, la quantité de matière se conserve. La quantité de matière n0 prélevée dans la solution mère est égale à la quantité de matière n dans la solution diluée ou solution fille : n0 = C0 V0 = C V
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I. La réalisation d’une solution par dissolution d’une espèce chimique est-elle toujours possible ?
On désire préparer un volume V = 100,0 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) = 32,1 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.
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1.2. Calculer la quantité de matière n, en mol, de sulfate de cuivre contenue dans un volume V = 100,0 mL de la solution pour une concentration C = 1,0 10-3 mol.L-1.
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1.3. En déduire la masse m, en g, de sulfate de cuivre II pentahydraté qu’il faudrait peser pour préparer une telle solution
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2. Conclusion
2.1. La balance est précise à 0,01 g près. A partir de la masse m calculée précédemment, la concentration serait- elle respectée ? Justifier votre réponse.
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II. Réalisation de la solution mère par dissolution
1) Vous allez préparer par dissolution une solution mère 20 fois plus concentrée que la solution fille de concentration C = 1,0 10-3 mol.L-1. En déduire la concentration molaire C0 de la solution mère à préparer.
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2) Calculer la quantité de matière n0, en mol, de sulfate de cuivre contenue dans un volume V mère = 100,0 mL de la solution pour une concentration C0.
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3) Quelle masse m0 de sulfate de cuivre II pentahydraté allez-vous peser ?
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4) Expliquer en détail le protocole expérimental pour la préparation de la solution mère. Voir le matériel à utiliser.
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Faire valider votre méthode par le professeur avant de réaliser la solution.III. Réalisation de la solution fille par dilution de la solution mère
1) Pour la préparation d’une solution fille de volume V = 100,0 mL de concentration C = 1,0 10-3 mol.L-1, à partir de la solution mère de concentration C0 = ... mol.L-1, calculer le volume V0 de solution mère à prélever.
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2) Expliquer en détail le protocole expérimental pour la préparation d’une solution file de volume V = 100,0 mL de concentration C = 1,0 10-3 mol.L-1, à partir de la solution mère de concentration C0 = ... mol.L-1 Voir le matériel à utiliser
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Faire valider votre méthode par le professeur avant de réaliser la solution.3) En observant les solutions mère et fille, comment se rendre compte que la préparation semble correcte ?
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Barème et NOTE : Critère A = 2 : Critère B = 1 : Critère C = -1 ; Critère D = -2 Questions
I.1 II-1-2-3 II-4 III-1 III-2-3 Rédaction
NOTE
Critère A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D
.../20
Coefficient 3 3 4 1 3 2
NOTE = 4 + ENT( 16
4 SCF (SOMMEPROD((critère);(coefficient))+ 2 SCF)) où ENT est la partie entière du nombre et SOMMEPROD la somme des produits entre le critère et le coefficient et SCF la somme des coefficients