Fiche de révision : Calculs et solutions au laboratoire

📋 Plan du Cours

1. Rigueur et précision des mesures
2. Moles et concentrations
3. Masse volumique et densité
4. Dilution des solutions
5. Nomenclature des sels
6. Méthode de calcul

📖 1. Rigueur et précision des mesures

🔑 Notions clés & Définitions

• Chiffres significatifs : Indiquent la précision d’une mesure.

★ À maîtriser

📌 Pour arrondir un nombre, les chiffres de 0 à 4 conservent le chiffre précédent, tandis que les chiffres de 5 à 9 augmentent le chiffre précédent d’une unité.

📌 Les zéros en tête d’un nombre, comme dans 0,78, ne sont pas significatifs, tandis que les zéros à la fin ou au milieu, comme dans 32,0 ou 10,2, le sont.

Compléments

📐 Formule — Les conversions de volume sont $1\,\mathrm{L}=1\,\mathrm{dm^3}$ et $1\,\mathrm{mL}=1\,\mathrm{cm^3}$.

📐 Formule — Les préfixes de masse vérifient $1\,\mathrm{g}=10^3\,\mathrm{mg}=10^6\,\mathrm{\mu g}=10^9\,\mathrm{ng}$.

💡 Astuce mémo

0–4 conserve, 5–9 augmente

📖 2. Moles et concentrations

🔑 Notions clés & Définitions

• Mole : Contient $6{,}02\times10^{23}$ entités chimiques.
• Masse molaire : Masse d’une mole et s’exprime en g·mol⁻¹.

★ À maîtriser

📐 Formule — La masse molaire vérifie $M=\frac{m}{n}$.

📐 Formule — La concentration molaire vérifie $C=\frac{n}{V}$ et s’exprime en mol·L⁻¹.

📐 Formule — La concentration massique vérifie $C_m=\frac{m}{V}$ et s’exprime en g·L⁻¹.

📌 Une concentration en pourcentage m/V indique les grammes de soluté présents dans 100 mL de solution, une concentration m/m les grammes de soluté dans 100 g de solution, et une concentration V/V les millilitres de soluté dans 100 mL de solution.

Compléments

📐 Formule — La relation entre concentrations molaire et massique est $C_m=C\times M$.

📖 3. Masse volumique et densité

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : Masse d’un volume donné d’une solution et s’exprime couramment en g·L⁻¹ ou en kg·m⁻³.
• Densité : Rapport entre la masse volumique d’un corps et celle de l’eau pure, égale à 1000 kg·m⁻³, et constitue une grandeur sans unité.

★ À maîtriser

📐 Formule — La masse volumique vérifie $\rho=\frac{m}{V}$.

📐 Formule — La densité d’un liquide vérifie $d=\frac{\rho_{\mathrm{liq}}}{\rho_{\mathrm{eau}}}$.

Compléments

• Une densité de 1,834 pour l’acide sulfurique H₂SO₄ signifie qu’un litre d’acide sulfurique pèse 1834 g.

💡 Astuce mémo

La masse volumique a une unité, la densité n’en a pas

📖 4. Dilution des solutions

★ À maîtriser

• Lors d’une dilution, on ajoute du solvant, la concentration diminue et la quantité de matière prélevée reste identique dans la solution finale.

📐 Formule — Lors d’une dilution, la quantité de matière se conserve selon $C_iV_i=C_fV_f$.

📐 Formule — Le facteur de dilution vérifie $F_d=\frac{C_i}{C_f}=\frac{V_f}{V_i}$.

Compléments

• Diluer une solution au 1/2 correspond à un facteur de dilution F_d=2, tandis que la diluer au 1/5 correspond à F_d=5.

💡 Astuce mémo

Ajout de solvant → concentration diminuée, quantité de matière conservée

📖 5. Nomenclature des sels

🔑 Notions clés & Définitions

• Sel : Assemblage électriquement neutre de cations positifs et d’anions négatifs.

★ À maîtriser

📌 Dans la formule d’un sel, le cation est écrit en premier, tandis que dans son nom, l’anion est cité en premier.

Compléments

• Le sel MgCl₂ se nomme chlorure de magnésium.

• Les anions à connaître sont:

  • chlorure Cl⁻
  • nitrate NO₃⁻
  • sulfate SO₄²⁻
  • carbonate CO₃²⁻

• Les cations à connaître sont:

  • sodium Na⁺
  • calcium Ca²⁺
  • cuivrique Cu²⁺
  • ferreux Fe²⁺

💡 Astuce mémo

Formule : cation d’abord ; nom : anion d’abord

📖 6. Méthode de calcul

★ À maîtriser

• 🔄 La méthode de calcul suit quatre étapes:
  1. poser le problème
  2. établir l’expression littérale
  3. effectuer l’application numérique
  4. présenter et vérifier le résultat final

📌 Le résultat final doit respecter les règles d’arrondi et être vérifié pour s’assurer de sa cohérence.

Compléments

📌 Lors de l’application numérique, il faut remplacer les grandeurs par leurs valeurs, vérifier les unités en convertissant notamment les mL en L, et limiter les calculs intermédiaires pour éviter les erreurs d’arrondi.

💡 Astuce mémo

Poser → formuler → calculer → vérifier

📊 Tableaux de synthèse

Types de concentration en pourcentage