La préparation de solutions

Merci !

Fiches
Classe(s) : 1re STI2D | Thème(s) : Les propriétés des matériaux et l'organisation de la matière

A La détermination d’une masse molaire moléculaire

La masse molaire moléculaire est calculée à partir des données du tableau périodique des éléments en effectuant la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes constituant la molécule.

DÉfinition

Masse molaire moléculaire : c’est la masse d’une mole de molécules.

EXEMPLEs

La molécule de méthane CH4 contient 1 élément carbone et 4 éléments hydrogène. Sa masse molaire moléculaire se calcule facilement : M(CH4) = M(C) + 4M(H) soit M(CH4) = 12,0 + 4 × 1,0 = 16,0 g.mol–1.

De même, l’aspirine de formule C9H8O4 a pour masse molaire :

M(C9H8O4) = 9 M(C) + 8M(H) + 4 M(O) = 9 × 12,0 + 8 × 1,0 + 4 × 16,0 = 180 g.mol–1.

B La concentration massique Cm

aLe calcul de la concentration massique

La concentration massique Cm d’une espèce chimique en solution est la masse de l’espèce chimique par litre de solution. C’est le rapport de la masse de l’espèce chimique par le volume de solution. Elle s’exprime en kilogrammes par litre g.L–1.

Remarque

On utilise aussi très souvent le gramme par litre (g.L–1).

Image dont le contenu est 	m : masse de l’espèce chimique en kilogramme (kg)C = mV	V : volume de la solution en litre (L)	C : concentration massique de l’espèce en solution en kilogramme par litre (kg.L–1); Fin de l'image

bLa préparation d’une solution aqueuse de concentration massique définie

Pour préparer une solution aqueuse de concentration massique précise par dissolution, il faut utiliser une balance et de la verrerie jaugée. Le mode opératoire est le suivant :

peser la masse m sur un verre de montre taré ;

introduire cette masse, en utilisant un entonnoir, dans une fiole jaugée (ayant le volume approprié) propre et remplie à moitié avec de l’eau distillée ou déminéralisée ;

rincer le verre de montre et l’entonnoir, mettre les eaux de rinçage dans la fiole jaugée ;

dissoudre totalement le solide ;

compléter la fiole jaugée jusqu’au trait de jauge avec de l’eau déminéralisée. Homogénéiser.

C La concentration molaire C

La concentration molaire C d’une espèce chimique en solution est la quantité de matière de l’espèce chimique contenue par litre de solution. C’est le rapport de la quantité de matière de l’espèce chimique par le volume de solution. Elle s’exprime en mol.L–1.

Image dont le contenu est 	n : quantité de matière de l’espèce chimique en mole (mol)C = nV	V : volume de la solution en litre (L)	C : concentration molaire de l’espèce en solution en mole par litre (mol.L–1); Fin de l'image

Remarque

Il est souvent nécessaire de faire un calcul préalable de quantité de matière pour pouvoir déterminer la concentration molaire des solutions.

D La dilution d’une solution aqueuse

Il est possible d’obtenir une solution aqueuse d’une espèce chimique de concentration donnée à partir d’une solution contenant la même espèce mais ayant une concentration plus importante.

La solution la plus concentrée s’appelle la solution mère et la solution diluée est la solution fille.

Pour déterminer le volume de solution mère à prélever, on utilise la relation : Cfille × Vfille = Cmère × Vmère :

Cfille est la concentration de la solution diluée.

Cmère est la concentration de la solution mère.

Vfille est le volume final de la solution diluée.

Vmère est le volume à prélever de la solution mère.

Pour préparer une solution aqueuse de concentration précise par dilution, il faut utiliser de la verrerie jaugée. Le mode opératoire est le suivant :

rincer la pipette jaugée avec la solution mère ;

prélever le volume de solution mère nécessaire avec la pipette jaugée munie d’une propipette ;

introduire le volume de solution mère dans une fiole jaugée (ayant le volume approprié) propre et remplie à moitié avec de l’eau distillée ou déminéralisée ;

compléter la fiole jaugée jusqu’au trait de jauge avec de l’eau déminéralisée. Homogénéiser.