Chimie N° 01 Les Solutions Aqueuses Cours. |
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3)- Exercice 12
page 25. 4)- Exercice 13 page 25. 5)- Exercice 14 page 25. 6)- Exercice 17 page 25. 7)- Exercice 21 page 26. |
- l'eau est capable de dissoudre un certain nombre de substances solides, liquides gazeuses. - On obtient un liquide homogène appelé solution aqueuse. - L'eau est appelée le solvant et la substance dissoute le soluté. |
2)- Concentration molaire volumique.
► Notations : soit l'espèce chimique A (atome, molécule ou ions) - La quantité de matière de A est notée : n (A) en mole (mol) - Le volume de la solution est noté : V en litre (L) - La concentration molaire volumique de A est noté : A] ou CA en mol / L - Relation :
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3)- Concentration massique ou titre massique.
► Notations : soit la substance A - La masse de A est notée : mA en gramme (g) - Le volume de la solution est noté : V en litre (L) - La concentration molaire volumique de A est noté : tA en g / L - Relation :
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tA = CA.M (A) |
5)- Concentration d'une solution.
- On peut lire sur l'étiquette d'un flacon : - Solution de chlorure de sodium à 0,1 mol / L et sur un autre flacon : - solution de chlorure d'étain à 0,1 mol / L. - Interprétation : - Une solution à 0,1 mol / L a été préparée en dissolvant 0,1 mol de soluté dans la quantité nécessaire d'eau pour obtenir un litre de solution. - Le chlorure de sodium est un cristal ionique. - Lors de la dissolution, il est totalement dissocié et on obtient des ions en solutions. - Il se produit une réaction chimique : - On casse le cristal - On solvate les ions. |
- Équation bilan simplifiée de la réaction chimique
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eau |
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NaCl (s) |
→ |
Na+ (aq) |
+ |
Cl – (aq) |
État initial |
n |
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0 |
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0 |
État final |
0 |
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n |
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n |
Concentration |
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► Dans la solution, il n'y a pas de molécules de
NaCl.
► La molécule de
NaCl n'existe pas. ► L'écriture
[NaCl] n'a pas de sens.
► La formule
NaCl est l'écriture symbolique relative
à un composé ionique. ► C'est une écriture statistique, elle indique que le
cristal contient autant d'ions
Na+ que d'ions
Cl–. ► En conséquence : [Na+] = [Cl –] = 0,1 mol / L |
- Équation bilan :
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eau |
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SnCl2 (s) |
→ |
Sn2+ (aq) |
+ |
2 Cl – (aq) |
État initial |
n |
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0 |
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0 |
État final |
0 |
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n |
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2
n |
Concentration |
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- En conséquence : - [Sn2+] = C = 0,1 mol / L et [Cl –] = 0,2 mol / L - 2[Sn2+] = [Cl–] - On prépare 1 L de solution en dissolvant 2,0 g de chlorure de sodium et 4,0 g de chlorure d'étain. - Calculer la concentration des différentes espèces présentes dans la solution. - En déduire le titre massique des différentes espèces. - Résolution : - m1 représente la masse de chlorure de sodium et m2 représente la masse de chlorure d'étain. |
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eau |
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NaCl (s) |
→ |
Na+ (aq) |
+ |
Cl – (aq) |
État initial |
n1 |
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0 |
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0 |
État final |
0 |
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n1 |
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n1 |
Avec
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Équation bilan de la dissolution du chlorure d'étain dans l'eau :
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eau |
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SnCl2 (s) |
→ |
Sn2+ (aq) |
+ |
2 Cl– (aq) |
État initial |
n2 |
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0 |
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0 |
État final |
0 |
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n2 |
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2
n2 |
Avec
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- En conséquence : - n (Na+) = n1 ; n (Sn2+) = n2 ; n (Cl –) = n1 + 2 n2 - [Na+] ≈ 3,4 x 10–2 mol / L ; - [Sn2+] ≈ 2,1 x 10-2 mol / L ; - [Cl–] ≈ 7,6 x 10-2 mol / L - t (Na+) ≈ 0,79 g / L ; - t (Sn2+) ≈ 2,5 g / L ; - t
(Cl–) ≈
2,7 g / L
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II- Masse volumique, densité et pourcentage massique.
- La masse volumique μ d'un corps est égale au quotient de la masse m du corps par le volume V du corps. - Relation :
- Attention VA représente le volume du corps. - Dans le système international, l'unité de masse volumique est le kg / m3. - En chimie, on utilise le g / cm3 ou le g / L. |
- Quelle est la différence entre la masse volumique et le titre massique d'un corps ?
2)- Densité des solides et des liquides.
- La densité d d'un corps est égale au quotient : - de la masse m d'un volume V de ce corps - Par la masse m0 du même volume V d'eau. -
Relation :
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- La densité est une grandeur qui n'a pas d'unité.
► Le pourcentage massique P(A) d'un constituant A dans un mélange est égal à 100 fois - le quotient de la masse mA du constituant A - par la masse correspondante m du mélange. - Relation :
- Il faut exprimer les masses dans la même unité. |
III- Préparation des solutions ( TP Chimie N° 01). correction
IV- Dilution (TP Chimie N° 01). correction
1)- Préparation d'une solution à partir d'une solution commerciale.
- Solution de "DESTOP" solution commerciale : d = 1,195 et hydroxyde de sodium 23%. - Déterminer la concentration C0 en mol / L de la solution commerciale S0 en hydroxyde de sodium - On souhaite diluer 20 fois la solution commerciale. - Quel volume de S0 faut-il utiliser pour préparer 100 mL de la solution diluée S ? - Décrire le mode opératoire. |
- Le fabricant donne le pourcentage massique en NaOH : -
-
- Que représente m ? - C'est la masse de la solution commerciale. - Or on connaît la densité de la solution commerciale -
- m = μ .V - On déduit : - m = μ0 . d . V (2) - V représente le volume de la solution commerciale. - Pour atteindre la concentration en hydroxyde de sodium de la solution commerciale, -
- En combinant (1), (2), (3)et (4) : -
- Attention aux unités : il faut exprimer μ0 en g / L. - Préparation de la solution diluée : - Matériel : fiole jaugée de 100 mL, pipette jaugée (2 traits) de 5 mL, - béchers de 100 mL environ, - eau distillée et solution commerciale, - gants et lunettes car la solution commerciale est très concentrée. - Mode opératoire : - On verse environ 10 mL de solution commerciale d'un un bécher. - On prélève 5 mL de cette solution, à l'aide de la pipette graduée munie de sa propipette. - On les verse dans la fiole jaugée contenant un peu d'eau distillée. - On remplit aux 3/4 et on agite. - Puis à l'aide d'une pissette d'eau distillée, - on complète jusqu'au trait de jauge et on homogénéise. 2)- Solution commerciale de détartrant. - Indications du fabricant : densité d = 1,182 et - pourcentage massique : 15,4 % - Concentration molaire de la solution : -
- Programmation de la calculatrice : - Nom Cmolaire - Input "POURCENTAGE MASSIQUE =",P - Input "Densite = ",D - Disp "Masse molaire " -
Input " en g / mol =",M - 10*P*D/M → C - 10*P*D → T - Disp "Concentration molaire en mol/L=",C - Pause -
Disp "Titre massique en g/L =",T -
Stop |
3)- Exercice 12
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