Ficha de revisão: Solutions aqueuses et concentrations

📋 Plan du Cours

1. Constitution des solutions
2. Concentration en masse
3. Masse volumique et concentration
4. Préparation par dissolution
5. Préparation par dilution
6. Dosage par étalonnage

📖 1. Constitution des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : Mélange homogène de deux espèces chimiques : un soluté, qui peut être solide, liquide ou gazeux, et un solvant.
• Solution aqueuse : Solution dont le solvant est l'eau.
• Solution saturée : Solution dans laquelle le soluté ne se dissout plus dans le solvant.

★ À maîtriser

📌 Dans une solution, l'espèce chimique majoritaire est le solvant et l'espèce chimique minoritaire est le soluté.

Compléments

• Les exemples de dissolution dans l'eau sont:
  • le chlorure de sodium solide
  • l'éthanol liquide
  • le dioxyde de carbone gazeux

💡 Astuce mémo

Solvant majoritaire, soluté minoritaire

📖 2. Concentration en masse

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration en masse : Quotient de la masse de soluté A introduite par le volume de la solution obtenue.

★ À maîtriser

📐 Formule — La concentration en masse vérifie $C_m(A)=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}$ et s'exprime en g·L⁻¹.

📐 Formule — La masse de soluté se déduit de la concentration en masse et du volume par $m(A)=C_m(A)\times V_{\text{solution}}$.

Compléments

• Dans une solution saturée, la concentration en masse atteint sa valeur maximale.

• Une solution préparée avec 20,5 g de saccharose dans 200 mL d'eau possède une concentration en masse d'environ 103 g·L⁻¹.

📖 3. Masse volumique et concentration

★ À maîtriser

📌 La concentration en masse Cm(A) est le quotient de la masse du soluté par le volume de solution, tandis que la masse volumique ρ est le quotient de la masse totale de la solution par ce même volume.

📐 Formule — La masse volumique vérifie $\rho=\frac{m_{\text{solution}}}{V_{\text{solution}}}$ et la concentration en masse vérifie $C_m(A)=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}$.

• La masse volumique et la concentration en masse peuvent toutes deux s'exprimer en g·L⁻¹, sans avoir la même signification.

Compléments

• Une solution d'eau salée de 250 mL et de masse 271,4 g, contenant 32,5 g de chlorure de sodium, possède une masse volumique de 1086 g·L⁻¹ et une concentration en masse en chlorure de sodium de 130 g·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

La masse volumique décrit toute la solution, la concentration décrit le soluté

📖 4. Préparation par dissolution

★ À maîtriser

• La préparation d'une solution par dissolution consiste à peser le soluté, le transférer dans une fiole jaugée, rincer l'entonnoir avec un peu d'eau distillée, agiter pour dissoudre le soluté, puis compléter la fiole jusqu'au trait de jauge.

Compléments

📌 Lors d'une dissolution, le volume final de la solution est fixé par le trait de jauge de la fiole jaugée.

💡 Astuce mémo

Peser, transférer, rincer, dissoudre, jauger

📖 5. Préparation par dilution

★ À maîtriser

• La préparation d'une solution par dilution consiste à prélever un volume de solution mère avec une pipette jaugée, le transférer dans une fiole jaugée contenant un peu d'eau distillée, agiter après ajout d'eau, puis compléter jusqu'au trait de jauge.

📌 Lors d'une dilution, la masse de soluté A ne varie pas : $m(A)_{\text{mère}}=m(A)_{\text{fille}}$.

📐 Formule — La conservation de la masse de soluté conduit à la relation $C_m(\text{mère})\times V_{\text{mère}}=C_m(\text{fille})\times V_{\text{fille}}$.

Compléments

📐 Formule — Le facteur de dilution vérifie $F=\frac{V_{\text{fille}}}{V_{\text{mère}}}=\frac{C_m(\text{mère})}{C_m(\text{fille})}$ et il est supérieur à 1.

• Le prélèvement de 20,0 mL d'une solution mère de saccharose à 30 g·L⁻¹, dilué à 100 mL, donne une solution fille à 6 g·L⁻¹ avec un facteur de dilution égal à 5.

💡 Astuce mémo

La masse de soluté reste constante → la concentration diminue

📖 6. Dosage par étalonnage

🔑 Notions clés & Définitions

• Dosage par étalonnage : Un dosage par étalonnage permet de déterminer la concentration en masse d'une espèce chimique en solution.

★ À maîtriser

• Pour réaliser un dosage par étalonnage avec une échelle de teintes, on prépare par dilution des solutions étalons de concentration connue, puis on compare la couleur de la solution inconnue afin d'encadrer sa concentration en masse.

• Pour utiliser une droite d'étalonnage, on prépare des solutions étalons de concentrations connues, on mesure une grandeur physique pour chacune, on représente cette grandeur en fonction de la concentration, on mesure la grandeur de la solution inconnue, puis on lit sa concentration sur le graphique.

Compléments

📌 L'échelle de teintes s'applique lorsque l'espèce chimique dont on cherche la concentration en masse est colorée.

• La masse volumique est un exemple de propriété physique d'une solution qui dépend de la concentration en masse du soluté.

💡 Astuce mémo

Étalonner, mesurer, représenter, comparer, déterminer

📊 Tableaux de synthèse

Concentration en masse et masse volumique

Grandeur	Masse utilisée	Signification
Concentration en masse Cm(A)	Masse du soluté	Quantité de soluté par volume de solution
Masse volumique ρ	Masse totale de la solution	Masse de solution par volume de solution