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TP Chimie. N° 11 |
Préparation de solutions. Correction. |
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Programme 2018 : Physique et chimie |
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I- Dissolution d'une espèce chimique moléculaire solide. |
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Matériel :
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- deux balances électroniques, béchers, - coupelle ou verre de montre,
- Fiole jaugée de 250 mL ou 100 mL, - pipette jaugée de 10 mL et 20 mL, - Entonnoir,
pipette simple, pissette d’eau distillée. |
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- solution de sulfate de cuivre II de concentration C = 1,0 mol / L, eau distillée. |
I-
Dissolution d’une espèce
chimique moléculaire solide.
Peser
½
de
sucre en utilisant une balance électronique et une coupelle ou un verre de
montre
- introduire le solide dans une fiole jaugée de volume V = 250 mL en utilisant un entonnoir.
- rincer le récipient utilisé et l’entonnoir avec une pissette d’eau distillée.
- L’eau de rinçage doit couler dans la fiole jaugée.
- remplir la fiole jaugée environ aux trois quarts avec de l’eau distillée.
- agiter pour accélérer la dissolution et homogénéiser la solution.
- compléter avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge.
- On ajuste le niveau avec une pipette simple.
- bouche et agiter
pour homogénéiser. La solution est prête.
Schématiser les opérations nécessaires à la préparation de la
solution sucrée en indiquant toute la verrerie utilisée.
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Matériel |
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Sucre
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Protocole |
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a)- Étude préliminaire.
- On considère que le sucre est du saccharose de formule brute :
C12H22O11.
- Indiquer la nature du soluté.
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Nature du soluté : Le soluté est un solide blanc en morceau ou en poudre. Il a une structure moléculaire
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- Indiquer le nom du solvant utilisé.
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Le solvant utilisé est l'eau distillée. |
- Quelles sont les caractéristiques de la solution aqueuse obtenue ?
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La solution aqueuse obtenue est un liquide homogène incolore. C'est une solution aqueuse de saccharose (plus simplement de l'eau sucrée). |
- Indiquer la valeur de la masse du morceau de sucre : m = 2,5 g
- Déterminer la valeur de la masse molaire du saccharose :
M =
- Déterminer la valeur de la quantité de matière
n de saccharose que l’on a introduit dans la fiole
jaugée.
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Quantité de matière de soluté :
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b)- Concentration molaire.
- La concentration molaire d’une espèce chimique en solution est la quantité de matière de soluté présente dans un litre de solution.
- Relation :
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► n : la quantité de matière de soluté en mol. ► V : le volume de la solution en L ► C : la concentration molaire en soluté de la solution aqueuse en mol / L |
- On parle aussi de concentration molaire volumique.
- Calculer la concentration molaire de la solution sucrée.
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Concentration molaire en soluté de la solution sucrée.
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- Remarque : pour une espèce moléculaire, on peut utiliser la lettre C pour représenter une concentration mais on peut utiliser aussi la notation suivante :
- [C12H22O11].
II-
Dilution d’une solution de
concentration connue.
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- Situation problème : À partir d’une solution mère S0 de sulfate de cuivre II de concentration C0 = 1,0 mol / L, on veut préparer un volume V = 100 mL d’une solution fille de concentration C = 0,10 mol / L. - Comment procéder ? Quel matériel utiliser ? |
- On doit effectuer une dilution car la concentration molaire du soluté
diminue.
- Lors d’une dilution, la concentration molaire du soluté diminue, mais sa quantité de matière ne change pas.
- On dit qu’au cours d’une dilution, la quantité de matière de soluté se conserve.
- La solution de départ est appelée la solution mère et la solution diluée est appelée la solution fille.
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S1 |
{ |
C1 = |
Dilution |
S 2 |
{ |
C2 = |
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V1 = ? |
→ |
V2 = |
||||
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n1 = C1 . V1 |
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n2 = C2 . V2 |
||||
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Solution mère |
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Solution fille |
||||
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- si A représente l’espèce présente dans la solution. - La quantité de matière nA de cette espèce est la même dans la solution mère et dans la solution fille. - Il y a conservation de la quantité de matière de soluté : - la quantité de matière de soluté présente dans la solution mère : n1 = C1 . V1 (1) - la quantité de matière de soluté présente dans la solution fille : n 2 = C2 . V2 (2) - Conséquence : C1 . V1 = C2 . V2 avec obligatoirement V1 < V2. |
3)-
Calcul du volume de solution mère à prélever.
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Préparation de la solution fille.
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- On verse suffisamment de solution mère dans un bécher On ne pipette jamais dans le récipient qui contient la solution mère - On prélève le volume V = 10 mL à l’aide d’une pipette jaugée muni de sa propipette. - On verse le volume V = 10 mL dans une fiole jaugée de 100 mL. - On remplit la fiole jaugée environ aux trois quarts avec de l’eau. - On complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. - On ajuste le niveau avec une pipette simple. - On bouche et on agite pour homogénéiser.
La solution est prête. |
Schématiser les opérations nécessaires à la préparation de la solution fille
en indiquant toute la verrerie utilisée.
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Verser suffisamment de solution Mère dans un bécher |
Deuxième étape : On prélève le volume nécessaire de solution Mère à l’aide d’une pipette jaugée munie de sa propipette |
Troisième étape : On verse le volume nécessaire de solution dans la fiole jaugée de volume approprié.. |
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On ne pipette jamais directement dans le flacon qui contient
la solution
Mère |
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Quatrième étape : On ajoute de l’eau distillée et on agite mélanger et homogénéiser |
Cinquième étape : On complète avec une pissette d’eau distillée jusqu’au trait de jauge. |
Sixième étape : on agite pour homogénéiser. La solution est prête. |
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Pourquoi le trait de jauge est-il dans la partie étroite de la fiole jaugée ?
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Le trait de jauge se trouve dans la partie étroite pour plus de précision. |
Comparer les teintes des solutions mère et fille. Conclusion.
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La solution fille est plus claire que la solution mère. La solution fille est plus diluée que la solution mère. Au cours de la dilution, la concentration du soluté diminue. |
III-
Matériel
et verrerie utilisés en chimie.
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Burette
Graduée |
