Les solutions aqueuses

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Fiches
Classe(s) : 1re ST2S | Thème(s) : L'utilisation en toute sécurité des produits ménagers acides et basiques

A La quantité de matière n

aLe calcul de la masse molaire M

La masse molaire M d’une espèce chimique X est la masse d’une mole de l’espèce X. Elle s’exprime en grammes par mole (g.mol–1).

Pour la calculer, on fait la somme des masses molaires atomiques des éléments la constituant.

Exemple

La masse molaire de l’acide sulfurique H2SO4 est :

M(H2SO4) = 2 M(H) + M(S) + 4 M(O) = 2 × 1,0 + 32,1 + 4 × 16,0 = 98,1 g.mol–1.

bLe calcul de la quantité de matière n

La quantité de matière nX d’une espèce X est obtenue à partir de sa masse mX et de sa masse molaire M(X) :

Remarque

La masse de l’espèce X est calculée selon la formule : m= n× M(X).

Image dont le contenu est 	nX : quantité de matière de l’espèce en mole (mol) nX=mXM(X)	mX : masse de l’espèce en gramme (g)	M(X) : masse molaire de l’espèce en gramme par mole (g.mol–1); Fin de l'image

B La concentration massique Cm

aLe calcul de la concentration massique Cm

DÉFINITION

Soluté : espèce chimique qui est dissoute par un solvant. On obtient alors une solution. Si le solvant est l’eau, on obtient une solution aqueuse.

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 kg.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

Remarque

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

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 mole par litre mol.L–1.

Remarque

La concentration massique est liée à la concentration molaire : Cm = C × M.

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

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.

Le volume de solution mère à prélever est obtenu avec 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.

Le rapport x = CmèreCfille ou VfilleVmère s’appelle « facteur de dilution ». Il indique que la solution a été diluée x fois.

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.

#vidéo

Dilution et dissolution

foucherconnect.fr/19pbst2s28

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