sch3.3 dissolution, dilution, quelles differences

SCH3.3 Dissolution, dilution, quelles différences ? 1

1. Les solutions aqueuses 1.1. Qu’est-ce qu’une solution ?

Une solution est formée par dissolution d'une espèce chimique dans un solvant. Une solution peut contenir des molécules et/ou des ions (espèces dissoutes) qui sont appelés soluté.

Toute solution est électriquement neutre : elle contient autant de charges électriques positives que de charges électriques négatives. Si le soluté s'est entièrement dissous dans le solvant la solution est homogène, s'il reste après agitation du soluté, la solution est hétérogène. Elle est dite saturée en soluté.

1.2. Exemples Si le solvant est l’eau, on parle de solution aqueuse, si c’est de l’alcool on parle de solution alcoolique… Le soluté peut être : - un solide : sucre (perfusion de glucose à 5% utilisées pour la réhydratation), sel : chlorure de sodium (solution saline utilisée pour nettoyer et déboucher le nez des jeunes enfants)

- un liquide : sirop, éthanol (vin, parfum) - un gaz : dioxyde de carbone (boissons), dioxygène (mer, lac)

2. Deux types de solution : 2.1. Différence :

2.2. Définition

Une solution ionique (ou solution électrolytique) est une solution qui contient des ions dispersés ; elle conduit le courant électrique. Une solution électrolytique est toujours électriquement neutre: autant de charges positives que négatives.

Une solution moléculaire est constituée de molécules qui se dispersent dans le solvant devenant parfois invisibles à l’œil nu.

2.3. Equation chimique de la dissolution La dissolution est une transformation chimique, son équation s’appelle l’équation de dissolution :

pour le chlorure de sodium solide : NaCl (s) → Na+(aq) + Cl- (aq)

pour l’acide sulfurique liquide: H2SO4 (l) → 2 H+(aq) + SO4

2-(aq)

pour le chlorure d’hydrogène gazeux : HCl (g) → H+(aq) + Cl- (aq)

pour le glucose solide : C6H12O6(s) C6H12O6(aq)

3. Les différentes concentrations en espèce dissoute d’une même solution La concentration massique Cm d'une solution est le rapport de la masse m de soluté sur le volume V de la solution.

Cm= 𝒎

𝑽 concentration massique Cm en g.L-1 ; masse m en g ; volume V de la solution en L.

La concentration molaire C d'une solution est le rapport de la quantité de matière 𝒏 de soluté sur le volume V de la solution.

C =𝒏

𝑽 concentration molaire C en mol.L-1 ; quantité de matière 𝒏 en mol. ; volume V de la solution en L.

Et on a : C = 𝑪𝒎

𝑴 La concentration molaire C est exprimée en mol.L-1

La concentration massique Cm est exprimée en g.L-1 La masse molaire de soluté M est exprimée en g.mol-1

Exemple : Dans l’eau de dakin se trouve du permanganate de potassium à une concentration massique de 0,0010 g pour 100 mL soit 0,010 g.L-1

Dans une solution saline pour déboucher le nez, on trouve du sel à une concentration de 0,0016 mol. pour 100 mL soit 1,6.10-2 mol.L-1.

SCH3.3 DISSOLUTION, DILUTION, QUELLES DIFFERENCES ?

Animation 1

Animation 2

Animation 3

Solution = solvant (majoritaire) + soluté (minoritaire)


4. Préparation d’une solution : 4.1. Par dissolution d’un soluté

Principe : On souhaite préparer un volume V d’une solution de concentration donnée Cm. PROTOCOLE : On calcule :- la masse de soluté : m = Cm × V Manipulations : Grâce à une spatule, on place le soluté nécessaire dans une coupelle de pesée, préalablement tarée. Sa masse est mesurée avec une balance de précision. Pour faire la dissolution on transverse le soluté de la coupelle de pesée dans une fiole jaugée de volume V (grande précision) grâce à un entonnoir à solide. Pour ne pas perdre de matière, on rince grâce à une pissette de solvant, l’entonnoir et la coupelle de pesée. On ajoute au 2/3 de solvant. On bouche la fiole jaugée et on remue. Ensuite on complète jusqu’au trait de jauge de la fiole en laissant couler le long du col de la fiole, le solvant. Puis on finit la dissolution en agitant encore une fois la fiole jaugée bouchée. Rq : On peut se dispenser de l’entonnoir car la coupelle de pesée à un bec verseur. Et on peut utiliser une pipette compte-gouttes pour ajuster jusqu’au rait de jauge de la fiole jaugée !!!

4.2. Par dilution

Principe : Diluer une solution aqueuse consiste à obtenir une solution moins concentrée en ajoutant de l’eau. La solution de départ est appelée la solution mère S0, la solution diluée est appelée solution fille S1. ATTENTION : une pipette ou burette doit être CONDITIONNÉE avant de pipeter la solution utile pour la dilution ! Lors d’une dilution la quantité de matière du soluté ne change pas, seul le volume augmente, donc la concentration

massique diminue. nmère = nfille soit n0 = n1 Co Vo = C1 V1

Le rapport 𝑪𝟎

𝑪𝟏=

𝑽𝟏

𝑽𝟎= 𝑭𝑫 est appelé Facteur de Dilution.

PROTOCOLE : On calcule : Le volume V0 que l’on prélève dans la solution mère afin de savoir quelle est le volume de pipette jaugée que l’on va utiliser. Manipulations : On conditionne (rinçage avec de l’eau distillée puis avec la solution à prélever) la pipette jaugée de volume V0, puis on prélève le volume V0 grâce à la pipette jaugée conditionnée munie d’une propipette (ou pipeteur). On verse alors dans la fiole jaugée du volume V1 fille demandé, le contenu de la pipette jaugée. On complète jusqu’au trait de jauge. On bouche la fiole jaugée et on finit la dilution en remuant.

EXERCICES : n°15 et 16 p104 + 18 et 22 p105 + 24 p106 + 14, 16, 17, 18, 19, 20, 22 p 171 et 172 + n° 23 p172

SAE 3.3.1

eau

Solution mère

C0, V0

Solution fille

C1, V1

SAE 3.3.1

Animation 4

Animation 5

Le bon geste

lors du

prélèvement !


FICHE MÉTHODE DISSOLUTION :

Allumer la balance

électronique et tarer la

coupelle de pesée.

Puis verser grâce à une

spatule le solide, le peser

et ajuster la masse de

solide nécessaire.

Verser le solide dans la

fiole jaugée grâce à

l’entonnoir à solide sans

perte de produit, c’est-

à-dire en rinçant la

coupelle de pesée, ainsi

que l’entonnoir avec une

pisette d’eau distillée.

Remplir la fiole jaugée

au 2/3 avec de l’eau

distillée.

Boucher la fiole jaugée

et remuer jusqu’à

dissolution complète du

solide.

Compléter avec de l’eau

distillée jusqu’au trait de

jauge en levant la fiole

jaugée afin que l’œil soit

au niveau du trait de

jauge et en laissant

couler l’eau distillée le

long du col de la fiole.

Faire attention au

ménisque et au fait que la

fiole jaugée soit à

l’horizontale.

Boucher la fiole jaugée

et remuer. La solution est

prète.

T

1 2 3 4 5 6


FICHE MÉTHODE DILUTION :

Conditionner la pipette

jaugée c’est-à-dire :

rincer d’abord la pipette

avec de l’eau distillée

puis jeter dans l’évier,

ensuite rincer la pipette

avec la solution à

prélever puis jeter dans la

poubelle à produit.

Prélever le volume V0 de

solution mère gràce à une

pipette jaugée

préalablement conditionnée

munie d’une propipette.

Lever le bécher afin que

l’œil soit en face du trait de

jauge de la pipette qui est

coincée entre l’index , le

majeur et le bec verseur,

l’autre main servant à

manipuler la propipette.

Attention le trait de jauge

doit être horizontal et donc

la pipette bien verticale

mais le verre est penché.

Verser le volume V0 de la

solution mère de la pipette

dans la fiole jaugée de volume

V1 contenant la solution fille

grâce à la propipette.

Compléter avec de l’eau

distillée jusqu’au trait de

jauge en levant la fiole

jaugée afin que l’œil soit

au niveau du trait de jauge

et en laissant couler l’eau

distillée le long du col de

la fiole. Faire attention au

ménisque et au fait que la

fiole jaugée soit à

l’horizontale.

Boucher la fiole jaugée et

remuer. La solution est

prète.

Eau puis solution

à prélever

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