Solutions aqueuses : concepts fondamentaux et protocoles
Ce chapitre explore les solutions aqueuses, un exemple crucial de mélange en physique-chimie. Il fournit des informations essentielles pour les élèves de Seconde, couvrant les définitions, les formules et les procédures pratiques.
Définitions et concepts de base
Une solution est composée d'un soluté (minoritaire) et d'un solvant (majoritaire). Lorsque le solvant est de l'eau, on parle de solution aqueuse.
Définition: Une solution aqueuse est obtenue par dissolution d'un soluté dans l'eau.
Il est important de distinguer deux processus :
- La dilution : lorsque le soluté est liquide
- La dissolution : lorsque le soluté est solide
Formules essentielles
La concentration en masse (Cm) est une notion fondamentale, exprimée en g.L-1 :
Formule: Cm = m / V
Où :
- m est la masse du soluté en grammes (g)
- V est le volume de la solution en litres (L)
Pour calculer la masse du soluté, on utilise :
Formule: m = Cm × V
Pour les dilutions, le volume de prélèvement de la solution fille se calcule ainsi :
Formule: V = (Cm fille × V fille) / Cm mère
Protocoles détaillés
Protocole de dissolution
- Peser la masse souhaitée de soluté.
- Introduire le solide dans une fiole jaugée.
- Remplir la fiole aux trois quarts avec de l'eau distillée.
- Agiter la fiole bouchée pour dissoudre totalement le soluté.
- Ajouter de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge.
- Agiter plusieurs fois la fiole bouchée pour homogénéiser la solution.
Highlight: La précision est cruciale lors de l'ajout d'eau : le bas du ménisque doit être exactement au niveau du trait de jauge.
Protocole de dilution
- Prélever un volume V de solution mère avec une pipette jaugée.
- Verser ce volume dans une fiole jaugée.
- Remplir la fiole aux trois quarts avec de l'eau distillée.
- Agiter la fiole bouchée.
- Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge.
- Agiter plusieurs fois la fiole bouchée pour homogénéiser la solution.
Example: Pour préparer 100 mL d'une solution de concentration 0,1 g.L-1 à partir d'une solution mère à 1 g.L-1, on prélèvera 10 mL de solution mère qu'on diluera dans une fiole jaugée de 100 mL.
Ces protocoles sont essentiels pour maîtriser les exercices corrigés de dilution et dissolution en Seconde. Ils forment la base pratique pour comprendre les concepts de concentration massique et concentration molaire.
