Thème :  constitution et transformations de la matière  Cité scolaire André Chamson

TP 2 : solutions aqueuses et concentration en masse

Objectifs : - savoir réaliser une solution de concentration en masse précise.

I°) Documents à lire

Doc 1 : solvant et soluté

On appelle soluté tout corps dissous dans un solvant. On appelle solvant toutes substances (le plus souvent liquides) qui peut dissoudre d'autres substances sans les modifier chimiquement.

Doc 2 : concentration en masse (noté Cm ou tm)

C’est la quantité m de soluté dissoute dans un volume V donné de solution. On l’exprime généralement en g.L-1 (ou g/L).

Cm = mV

Doc 3 : préparation de solution par dissolution

Pour préparer une solution de concentration voulue, il y la méthode de la dissolution (voir ci-dessous) :

II°) Réalisation d’une solution : bouillie bordelaise 

La bouillie bordelaise, tolérée en agriculture biologique, est un fongicide très polyvalent utilisé pour le traitement des maladies comme le mildiou (vigne, pomme de terre…).

Sa couleur bleue est due à la présence de sulfate de cuivre CuSO4 dissout en solution aqueuse.

Masse soluté dissoute (g)

Volume solution (L)

Concentration en masse (g.L-1)

PROBLÈME : vous devez préparer 50 mL de solution de CuSO4 avec une concentration massique de                          valeur Cm = 50 g.L-1

1°) Calculer la masse m de sulfate de cuivre  à peser pour réaliser la solution.

2°) Rédiger un protocole rapide pour réaliser la dissolution et préciser le matériel nécessaire.

→ Réaliser alors cette solution.

Au bureau professeur se trouve une fiole jaugée de 250 mL dans laquelle on a dissous 20 g de CuSO4.3°) a°) Cette solution est-elle de la même concentration que celle vous venez de préparer ? Justifier. b°) Comment varie la coloration avec la concentration ?

III°) Le coca-cola, une boisson trop sucrée ?

Doc : l’histoire du coca-cola

En 1885, John Pemberton, pharmacien d'Atlanta souhaitant se désintoxiquer de la morphineutilisée contre ses blessures de guerre, invente et dépose comme marque le « French WineCoca », une boisson alcoolisée à base de feuilles de coca, de noix de kola et de damiana. Ilfonde la Pemberton Chemical Company.

À la suite de l'interdiction de l'alcool, Pemberton crée une version non alcoolisée : le « Coca-Cola ».

Actuellement, une cannette de Coca-Cola a un volume V = 33 cL.

Donnée : une boite de 1,0 kg de sucre comporte 200 morceaux.

a°) Préparation de solutions par dissolution

Pour connaître la quantité de sucre contenue dans le coca-cola, il faut d’abord créer une droite d’étalonnage.

1°) Mesurez la masse à vide de la fiole jaugée de 50,0 mL : mvide = ………..

2°) Vous allez réaliser une solution d’eau sucrée (saccharose) de concentration en masse Cm bien précise. Compléter le tableau suivant :

Solution N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9

m (g) soluté 0 2,5 5,8 6,7 8,5

V (mL) 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0

Cm (g.L-1) 20 66 80 152

Réaliser la solution aqueuse N°7.

3°) a°) Mesurer la masse pleine de la fiole jaugée préparée : mpleine = ……….. b°) En déduire alors la masse volumique ρ en g.mL-1 puis en kg.m-3 de la solution aqueuse obtenue.

4°) Compléter alors le tableau suivant qui résume les résultats :

N° groupe 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Cm (g.L-1)

ρ (kg.m-3) 1000 1004 1012 1018 1026 1040 1052 1060

b°) Étalonnage (concentration en glucose et masse volumique)

1°) Sur du papier millimétré ci-dessous, tracer l’évolution de la masse volumique ρ en fonction de la concentration en masse Cm (ce que l’on appelle une droite d’étalonnage).

2°) La masse volumique et la concentration en masse sont-elles proportionnelles ? Justifier.

3°) Mesurer de la même manière la masse volumique du coca-cola : ρcoca = ……………..

4°) Avec la droite d’étalonnage, en déduire la concentration en masse Cm du coca. Faire apparaître les traits de construction pour la lecture du coca.

5°) Combien de morceaux de sucre sont présents dans une cannette de coca-cola ? Même question pour une bouteille de 2,0 L.

L'OMS (Organisation mondiale de la santé) préconise de consommer au maximum 25 g de sucre par jour.6°) Quel volume de coca-cola peut-on consommer en une journée ?

NOM du professeur : Roux Date d’utilisation du matériel : vendredi et lundi de 13H à 17H Classe : 2ndeSalle : Nombre de paillasses : 8

Matériel et produits par paillasse élève

MATÉRIEL PRODUITS et RÉACTIFS- 1 balance- 1 coupelle de pesée en plastique contenant 3 g de CuSO4

anhydre- 1 coupelle en plastique- 1 fiole de 50 mL + bouchon- 1 pipette Pasteur en plastique.- 1 entonnoir- pissette d’eau distillée- 1 portoir + 1 tube à essais

- rien

Bureau professeur

MATÉRIEL PRODUITS et RÉACTIFS- Sulfate de cuivre CuSO4 anhydre en pot- Saccharose en pot- 1 bécher en plastique de 150 mL environ + pipette Pasteur en plastique- 1 fiole de 250 mL de CuSO4 à 80 g/L- 1 portoir + 1 tube à essais (identique aux élèves)

- 1 bouteille de coca-cola ou canettes (je ramène, rappelle le moi)

                                                                                                                                                      MERCI Danielle