T1C02 - Les solutions aqueuses

Une solution est un mélange liquide homogène composé :

• d'un solvant : composant majoritaire du mélange
• d'un soluté : espèce dispersée dans le solvant

On parle de solution aqueuse lorsque le solvant est de l'eau.

Une limonade est une solution aqueuse ayant pour principaux solutés le sucre, le dioxyde de carbone et l'acide citrique.

La concentration en masse, ou titre massique, d’un soluté est définie par le rapport de la masse m_S de soluté dissous dans le volume V de solution

où m_S s’exprime en g, V en L, et c_m en g · L^-1 selon les unités usuelles.

La concentration en masse de soluté et la masse volumique s’expriment dans la même unité mais ne représentent pas la même chose :

• masse volumique masse de l’ensemble d’une substance
• concentration en masse masse de soluté dans l’ensemble

1. Verser de la solution mère dans un bécher
2. Conditionner la pipette jaugée en aspirant de la solution mère au delà du trait de jauge
3. Ajuster le bas du ménisque au trait de jauge
4. Introduire le prélèvement dans une fiole jaugé du volume souhaité V₁
5. Remplir d'eau distillée aux deux tiers puis agiter latéralement
6. Compléter jusqu'au trait de jauge avec l'eau distillée et mélanger pour homogénéiser la solution

La masse de soluté reste la même avant et après la dilution. Soit une solution mère S₀ de concentration c_m⁰ et une solution fille S₁ de concentration c_m¹

On appelle facteur de dilution (F) le rapport entre la concentration en masse de la solution mère et de la solution fille

ce facteur de dilution est toujours supérieur à 1.

Pour diluer 5 fois une solution mère de concentration en masse c_m⁰ = 10.0 g/L et obtenir un volume V_f = 100.0 mL de solution fille, la concentration de la solution fille est

c_m¹ = c_m⁰/F = 10.0 / 5 = 2.0 g/L,

le volume de solution mère à prélever est donc

soit 20 mL.

• 12 et 17 p 43
• 21 et 23 p. 44

• 30 et 31 p 46
• 33 p 47

• 36 et 37 p 48

1. La formule V_m = F/V_f est fausse
2. V_f = F × V_m

V_m = x

V_f = x + 7x = 8x

F = V_f/V_m = 8

1. c_m = m/V = 0.23 / 0.150 = 1.53 g/L
2. c_m < 1.8 g/L donc le lait est frais.

1. S₁ : m₁ = 6 g, V₁ = 0.75 L, t_m = 60 g / L
2. S_m : V_m = 1/3 * 0.75 = 0.25 L
3. S_f : t_f = t_m / F = t_m * V_m / V_f = 60 * 0.25 / 0.75 = 20 g/L

t_m = 12.0 mg/L

1. t_f = 3.0 mg/L = m₃ / V_f = t_m * V_m / V_f

   V_m = t_f * V_f / t_m = 5.0 mL

   F = V_f / V_m = 20.0 / 5.0 = 4

2. Pipette jaugée, fiole jaugée, bécher

3. t₁ > t_E131/10 > t₂

   10 * t₁ > t_E131 > 10 * t₂

   80.0 > t_E131 > 60.0

4. En augmentant le nombre de solutions pour faire l'échelle de teinte