Chapitre 13 cours

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Chapitre 13 : Les objectifs de connaissance : - Définir la concentration molaire ; - Définir la concentration massique. Les objectifs de savoir-faire : - Savoir calculer la concentration molaire d’une espèce chimique en solution ; - Savoir calculer la concentration massique d’une espècee chimique en solution ; - Préparer une solution de concentration donnée par dissolution ou par dilution. Thème : La Pratique du Sport Domaine : L’étude du mouvement

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  1. 1. Chapitre 13 : Les objectifs de connaissance : - Dfinir la concentration molaire ; - Dfinir la concentration massique. Les objectifs de savoir-faire : - Savoir calculer la concentration molaire dune espce chimique en solution ; - Savoir calculer la concentration massique dune espcee chimique en solution ; - Prparer une solution de concentration donne par dissolution ou par dilution. Thme : La Pratique du Sport Domaine : Ltude du mouvement
  2. 2. 1. Dfinitions Dfinition : Une solution est obtenue par dissolution dune espce chimique dans un solvant (constituant majoritaire). Lespce chimique dissoute (molcules ou ions) sappelle le solut Une solution est le mlange dun solvant et dun solut. A RETENIR : - Si le solvant est l'eau, la solution est appele solution aqueuse ; - On dit quune solution est homogne si le solut est galement rparti dans toute la solution. - On dit quune solution est sature lorsque, aprs agitation, tout le solide introduit ne sest pas totalement dissous. 2. Concentration dune espce chimique
  3. 3. 2.1. Concentration molaire Dfinition : La concentration molaire c d'une espce chimique en solution est la quantit de matire n de cette espce prsente dans un litre de solution : -1 solut solut solution concentrationmolaire(enmol.L ) n quantitdematiredesolut(enmol) V volumedelasolution(enL) c c solution n = V Remarque : on admettra que la dissolution dun solut dans un solvant nentrane pas de variation de volume. Vsolution Vsolvant Exercice : calculez la concentration cNaCl dune solution dans laquelle on a dissout 12,0 g de sel dans 1 L deau. Donnes : M(NaCl) = 58,44 g.mol1 Rponse :
  4. 4. 2.2. Concentration massique Dfinition : La concentration massique cm d'une espce chimique en solution (solut), parfois appele titre massique et not t, est la masse m de cette espce chimique prsente dans un litre de solution : -1 m solut solut solution concentrationmassique(eng.L ) m m massesolut(eng) V V volumedelasolution(enL) c t cm solution = =t -1 NaCl 2,05.10 c = = 1 -1 -1 2,05.10 mol.L Remarque : il existe une relation entre la concentration massique et la concentration molaire. solut solut solut so solu lut t M M M M M c m m c n n n nsolut m solut solution solution solution solution m m = n V V V= V cc 3. Prparation dune solution 3.1. Par dissolution dun compos solide
  5. 5. Voir TP n12 : Prparation dune solution par dissolution dun solide Principe : Pour obtenir une solution de concentration donne, une quantit donne dune espce chimique est dissoute dans un volume donne de solvant. Remarque : Pour que la mesure du volume de la solution prparer soit prcise, la dissolution seffectue dans une fiole jauge. Protocole exprimental :
  6. 6. Calcul de la masse de lespce chimique dissoudre : partir de la concentration massique de la solution prparer : -1 m solut solut solution concentrationmassiquedelasolutionprparer(eng.L ) m masse(eng) V volumedelasolutionprparer(enL) c m solutionm = Vc partir de concentration molaire dans la solution prparer : -1 solut solut solut solution solut concentrationmolairedelasolutionprparer(enmol.L ) m masse(eng) M V volumedelasolutionprparer(enL) M masse molaire de l'espc c c solutionm = V 1 e chimique dissoudre (en g.mol ) partir de la quantit de matire dans la solution prparer : 1 solut solut solut solut solut solut m masse(eng) n M n quantit de matire de l'espce chimique dans la solution(enmoL) M masse molaire de l'espce chimique dissoudre (en g.mol ) m =
  7. 7. Exemple n1 : Pour prparer une solution de glucose de volume Vsolution = 100 mL et de concentration molaire c = 0,3 mol.L1, il faudra peser une masse de glucose de : glucose glucoseMc solutionm = V 3.2. Par dilution dune solution mre Voir TP n13 : Prparation dune solution par dilution A.N. : mglucose = 0,3 180 0,1 = 5,4 g Exemple n2 : Pour prparer une solution de glucose de volume Vsolution = 100 mL et de concentration massique cm = 75 g.L1, il faudra peser une masse de glucose de : glucose m solutionm = Vc A.N. : mglucose = 75 0,1 = 7,5 g Dfinitions :
  8. 8. Diluer une solution, cest diminuer sa concentration en ajoutant de leau. Facteur de dilution fd : mre fille d fille mre V V c f c Lors dune dilution, la quantit de matire de lespce chimique contenue dans le volume Vmre de lchantillon de solution-mre prleve se retrouve intgralement dans le volume Vfille de la solution fille prpare : nsolution-mre prleve = nsolution-fille prpare (conservation de la quantit de matire) cmre Vmre = cfille Vfille Les concentrations sont exprimes en mol.L-1 et les volumes en L Principe
  9. 9. Protocole exprimental : Calcul du volume de lespce chimique prlever : partir de concentration molaire dans la solution fille : -1 -1 mre mre fille concentrationmolairedelasolutionprparer(enmol.L ) V oncentrationmolairedelasolutionmre(enmol.L ) V volumedelasolutionprparer(e fille fille fille mre c c c c V = nL)
  10. 10. partir de la quantit de matire dans la solution fille : -1 -1 mre mre fille concentrationmolairedelasolutionprparer(enmol.L ) Vn oncentrationmolairedelasolutionmre(enmol.L ) V volumedelasolution fille fille fillesolut mre mre c c c c c V = prparer(enL) Exemple : pour prparer 100 mL dune solution fille de glucose de concentration c1 = 1,0 102 mol.L1 partir dune solution mre aqueuse S0 de concentration c0 = 1,0 101 mol.L1, il faut prlever un volume V0 de S0 tel que : c0 V0 = c1 V1 4. Dtermination dune concentration partir dune chelle de teinte Principe : Par dilution dune solution mre, on peut fabriquer une chelle de teintes (ensemble de solutions contenant la mme espce chimique des concentrations diffrentes) qui par simple comparaison permet dvaluer la concentration inconnue dune solution contenant la mme espce chimique colore. Voir TP n14 : De la couleur la concentration
  11. 11. A RETENIR : Plus une solution colore est concentre, plus sa concentration en espce colorante augmente et plus sa teinte sobscurcit. Exercices : n4 p191, n8 p191, n9 p191 n16 p193 et n19 p194 ( 2nd 2)