Chap*,tre 3', [o., $ es

III. Les solutions aqueuses

Chap*,tre 3', [o., $ ^es

aaaQa ->(->(-><- eeeee

Que devient le morceau de sucre quand on le met dans

le

cafe ? peut-on dissoudre autant de morceaux de sucre que

I'on

veut dans un certaiir volume

de

café ?

Qbjectifs ^du chapitf0

r

Connaître les unités de volume et de masse.

r

Savoir qu'un litre d'eau a une lrasse de

I

I(g.

r

Réaliser des dissolutions.

r

Acquérir la notion de concentration.

r

Calculer des concentrations.

eQaQa

-><-><->(-

e eeee

Clrirrric C2

45

loçon ^{9: NIæse et} volume do ^lneau liquido

QaQaa ->(->(-><- eîîee

I. ^Le volume ^et

^ses

^unités

l.

Qu'est-ce que le volume ?

Le

volume coffespond à I'espace qu'occupe un objet ou une substance (solide, liquide ou gazeuse).

Le volume peut être calculée pour des formes géométriques simples telles que ^:

-

^des cubes :

Volume:

coté

x

coté

x

coté

-

^{des pavés :}

Volume:

largeur

x

longueur x hauteur

-

ainsi que pour des sphères, des cônes, des pyrarnides etc.

Pour des objets de formes plus

complexes

sèule une

mesure

permet

de déterminer le volume.

2. La

mesure du volume des liquides

Pour mesurer directement le volume

d'un

corys

on utilise un

récipient gradué

en volume.

Le

plus couramment utilisé es.t l'éprouvette

graduée. Réaliser une mesure avec cet appareil.

Versons du liquide dans l'éprouvette graduée

Si le tube est fin, la surface libre du

liquide

n'est pas plane et

horizontale

rnais forme

un ménisque.

On mesure la ^valeur en plaçant son æil

^au

niveau de la

surface

libre, en

prenant comme référence le bas du ménisque.

3.

Les unités de volume : le mètre cirbe et ses unités dérivées

L'unité de volume du système intemational est le mètre cube de synrbole ur3

Un rnètre cube correspond à I'espace qu'occupe un cube de 1 rn de coté.

Le volume peut être également exprirné à I'aide des multiples du rnètre cube

-

Le décamètre cube (dam3) _;

-

L'hectomètre cube (hm3) ;

-

Le kilornètre cube (km').

Ou à I'aide des sous multiples du mètre cube ^:

-

Le décirnètre cube (drnr) _;

-

Le centirnètre cube (crn3) _;

-

Le

millimètre

cube

(.rt).

Chacune de ces unités

estmille

fois plus grande que la précédente :

-

Un centirnètre cube vaut

mille milliniètre

cube ;

-

^{Un décimètre cube vaut}

mille

centimètre cube _;

-

kn' ^hm'

^{dam' m dm'' cm- lnilr}

Chaque grandeur exprirnée dans I'une de ^ces unités peut également l'être ^dans n'importe laquelle des autres. Ce changement d'unîté peut être réalisé à I'aide d'un tablean ^cle conversion ^:

4.

Les unités de volume ^{(cg : le}

litre

et unités

dériv

Pour les liquides et les gaz

litre

(L)

et ses dérivés ^:

- Millilitre ^(mL)

;

-

Centilitre

(cL)

_;

-

^Décilitre

^(dL)

^;

-

^Décalitre

^(dal.);

-

Hectolitre

(hL);

- ^{Kilolitre (kL).}

courant d'utiliser comme unité de volume le

Chacune de ^ces unités est

dix

^{fois plus grande} que la précédente ^: Un centilitre vaut dix

millilitre

;

Un décilitre vaut

dix

centilitre ;

Un litre vaut dix décilitre ; etc...

Chaque volume exprirné dans I'une de ces unités peut être converti dans une III. Les solutions aqueuses

autre _unrité de la a farnille lamllle des litreltres ^{grace au} tableau de conversion suivant ^.

KL hL daL L dL cL mL

5.

Correspondance

entre

la

famille

du mètre cube et celle

du litre

Le litre ^est une unité

qui

a été définie comme étant égale à un décirnètre cube ^:

1L=1dm'

Par conséquent on ^a égalernent l'égalité suivante :

I mL:'l

^cmr

tt

Pour mesuref une lnasse

il

faut utiliser une balance.

On

choisit,

si

possible, une balance électronique

qui

est

plus

précise

et

plus rapide à utiliser que les balances à plateaux.

Contrairement aux objets solides la ^masse d'un

liquide

ne peut être mesurée ^en déposant

celui-ci

directement

sur la

balance

car un liquide

s'accompagne touj ours d'un récipient.

Pour mesurer la ^lnasse d'un liquide on peut utiliser deux méthodes ^: Méthode

nol

^:

-

Mesurer la masse du récipient vide.

-

Verser le

liquide

dans le récipient puis mesurer la nouvelle ^masse.

-

La masse du

liquide

s'obtient par soustraction de la lnasse du récipient à ^la lnasse totale.

Chirnie

C2

⁴¹

Méthode

no2 (Plus simple ^et plus rapide) ^:

-

Placer le récipient vide sur la balance

- Effectuer

alors une tare

(en

appuyant

sur le

boutott tare).

Il s'agit

^d'une remise à zéro de I'affichage de la balance.

- Verser

^le

liquide dans le récipient. La

masse du

liquide est

affichée directement.

2. Les unités de

masse

L'unité

de masse

du

système international ^est

le

kilograrnme de symbole ^kg rnais

il

est égalernent possible d'utiliser les sous-multiples du kilogramme ^:

-

L'hectogramme

(hg);

o

-

Le décagramrre (dag) ;

-

Le gramme (g) _;

-

Le décigramme

(dg);

-

^Le centigramme (cg) ;

-

Le milligramme ^(mg).

D'autres unités ^{de masses} peuvent également être parfois utilisées ^:

- Latonne (t)

: une tonne correspond à ¹⁰⁰⁰ kg _;'

-

Le quintal

(q):un

quintal conespond

àun

100 kg-

Le

^{passage d'une}

^{unité de}

^masse

à une

autre s'effectue avec

le

tableau de

conversion suivant ^:

3. La masse d'un litre d'eau

La

masse d'un

litre

d'eau peut être déterminée en utilisant I'une des méthodes qui permet de peser un

liquide

Il

faut alors utiliser un récipient capable ^de contenir un

litre

d'eau ou

utiliser

^la proporlionnalité ^{entre masse} et vol,utne.

Pour que

le

résultat soit le rneilleur ^possible

il ^faut

^utiliSer

^un

^{récipient dont}

I'indication de volume soit la plus

précise.

Les

béchers, erlenmeyers ^et éprouvettes comportent des graduations

mais leur

^précision

est inferieure

^à celle d'une fiole ^jaugée.

Il

existe different modèles de fiole jaugée

:25,50,,100,

500

mL

et 1L.

Les

^rnodèles

de I L

restent cependant assez rares mais

on

peut mesurer la lrasse de 500

mL

d'eau et

multiplier

le résultat ^par 2 pour obtenir la masse ^de

I L

(1000 rnl-) d'eau.

Une rnesure de la ^rnasse d'un litre d'eau conduit ^au résultat suivant ^: La masse d'un litre d'eau pure est de

I

kg.

Remarque:

- Ce résultat est

caractéristique

de I'eau pure. Un ^autre liquide ou ull

^!

rnélange possède une masse différente

-

Ce résultat sirnple n'est pas du au hasard. Historiquetnent le kilograffIlrle ^a été

défini

colrlme étant la masse d'un litre d'eau pure.

ks

^{hg dag o}b de cg .mg

III. Les solutions aqueuses

Lressentiel ^à retenif

L'unité

de la masse est le kilogramme.

On utilise souvent un sous-multiple

: I

Kg

:

_{1000 g.}

L'unité

de volume est re mètre cube (syrnbole

: ,o';. _on

utirise _aussi re

litre de syrnbole

L

et on a la relation

I L: I

dml.

La masse

d'un litre

d'eau _{est égale}

à I Kg

dans les conditions habituelles de notre environnement.

aaaaa

->(->(-><_

eeeee

Exercices --- Application _{du cours ---} Utilisation des connaissances ---

aQaQa

->(->(-><_

eeeee

1. Recopier et compléter avec les mots suivants éprouvette, rnètre cube.

a) L'unité

de capacité est

le ....

de

b) L'unité

de volume est

le

. . . .. de

c)

Le volume

d'un

Iiquide se rresure avec une

: syrnbole,

litre,

kilogramme, _balance,

d)

La masse se mesure à l,aide d,une

e) L'unité

de rnasse est

le ...

.. de

f)

Un

.. ...

d'eau liquide a une rnasse de

2' Classer les volumes suivants clu plus petit au plus grand : 90

cL ;750 r,r,

_;

25

^dL. _;

150 rnl.

;

^{1,2 dm3}

;0,5

^L.

(Il

est conseillé de convertir tous ces volumes _{dans une} même unité) 3. Remplir le tableau ci-dessous :

4. Convertir de volumes et de capacités :

1^ l / )l ^l7)

47

dm3

:

^dntS

^:

^{.. arot}

462 cm3

:

538,6 drnj

...1T1"1

't3

...

oln

:l . clTt"

56dT:

Jrv vu rnL

L

,tt'

45hL=

72

mL:

3,J

L:

3 7,5 cnl

L

3

ITI

t:

L

Chirnie C2

49

;5. Dans un

filet

de clémentines de

2kg,

^{on trouve}

3l

','

clémentine ^environ

? Exprimer

cette masse dans

":

_adaptée.

6. Quelle ^est la bonne méthode pour lire le volume ^dans l'éprouvette ^:

I _A

fruits. _Quelle ^{est la masse d'une}

I'unité qui

vous

paraît la

^plus

7. Quel ^est le volume de liquide contenu dans l'éprouvette graduée ?

B.

Au marché, vous

demandez

12

pommes.

Le

^marchand

utilise une

balance ^à plateaux. Sur le plateau de droite

il

place le sachet de papier et vos

l2

^pomrnes. Sur le plateau de gauche

il

place une masse de

I

^{kg, une de} 500 g, une de 100 g et deux de 10 g.

L'aiguille

se place au rnilieu.

a)

Quelle est la ^{tnasse de} vos

l2

pornrnes ?

b) ⁽ A

¹⁵⁰⁰⁰

^Kip

^le

^Kilo

^>, combien vous coûtent vos pornmes ?

9.

Une petite

^{< brique}

>

de

jus de fruit porte I'indication 20 cL. Montrer que

ses

dirnensions extérieures permettent ^de vérifier approxirnativemênt sa capacité.

4.à

l0.En

conrparant le volurne mesuré et le volume affiché sur la boîte de

jus

de fi-uit, je peux cocher la réponse exacte parmi ces propositions ^:

a)

Le volume affichée sur la boîte est supérieur ^au volume réel.

b)

^{Le volume} affichée sut la boîte est inférieur au volurne réel.

c)

^{Le volume} affichée sut la boîte est ésal au volume réel.

mL

QaaQa

->(-><-><-

eeeee