Fiche de révision : Constitution et transformation de la matière

📋 Plan du Cours

1. Concentrations en masse et en quantité
2. Préparation par dissolution
3. Préparation par dilution
4. Masse volumique et masse molaire
5. Fabrication d’une lampe à lave
6. Quantité de matière des gaz

📖 1. Concentrations en masse et en quantité

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration en masse : Quotient de la masse de soluté par le volume de solution, soit $t = \frac{m}{V}$, en g·L⁻¹.
• Concentration molaire : Quotient de la quantité de matière de soluté par le volume de solution, soit $C = \frac{n}{V}$, en mol·L⁻¹.

★ À maîtriser

📐 Formule — La concentration en masse et la concentration molaire sont liées par $t = M \times C$.

Compléments

• Dans l’analyse sanguine étudiée, la glycémie vaut 0,84 g·L⁻¹, soit 4,66 mmol·L⁻¹, et la concentration en ions sodium vaut 140 mmol·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

Masse en grammes par litre, quantité de matière en moles par litre

📖 2. Préparation par dissolution

★ À maîtriser

• 🔄 La préparation par dissolution suit les étapes suivantes:
  1. Peser 1,87 g de sulfate de cuivre anhydre
  2. Introduire le solide dans la fiole jaugée de 100,0 mL
  3. Rincer la coupelle et l’entonnoir avec de l’eau distillée
  4. Compléter jusqu’au trait de jauge
  5. Homogénéiser la solution

📐 Formule — La masse de soluté nécessaire pour une dissolution vérifie $m_{soluté} = t \times V_{solution}$.

Compléments

• La bouillie bordelaise est une solution aqueuse de sulfate de cuivre utilisée pour lutter contre certaines maladies des végétaux.

💡 Astuce mémo

Peser → transférer → rincer → compléter → homogénéiser

📖 3. Préparation par dilution

📝 Points essentiels

• Pour préparer 50,0 mL de bouillie bordelaise par dilution, il faut rincer une pipette jaugée de 10,0 mL avec la solution mère, prélever 10,0 mL, les transférer dans une fiole jaugée de 50,0 mL, ajouter de l’eau distillée, compléter au trait de jauge et homogénéiser.

📐 Formule — Lors d’une dilution, la masse de soluté se conserve et vérifie $t_m V_m = t_f V_f$.

📌 La dissolution prépare une solution à partir d’un soluté solide, tandis que la dilution prépare une solution fille à partir d’une solution mère plus concentrée.

💡 Astuce mémo

Prélever → transférer → compléter → agiter

📖 4. Masse volumique et masse molaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : Quotient de sa masse par son volume, soit $\rho = \frac{m}{V}$, et elle peut s’exprimer en g·mL⁻¹, kg·L⁻¹ ou kg·m⁻³.
• Masse molaire : Masse d’une mole de cette entité, exprimée en g·mol⁻¹.

★ À maîtriser

📐 Formule — La quantité de matière se calcule à partir de la masse et de la masse molaire par $n = \frac{m}{M}$.

Compléments

• La masse molaire moléculaire est la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes de la molécule, par exemple $M(C_{57}H_{104}O_6) = 884\,g·mol^{-1}$ et $M(NaHCO_3) = 84\,g·mol^{-1}$.

💡 Astuce mémo

La masse volumique relie masse et volume, la masse molaire relie masse et quantité de matière

📖 5. Fabrication d’une lampe à lave

★ À maîtriser

• Dans la lampe à lave, la goutte de vinaigre coloré tombe dans l’huile, atteint le bicarbonate de sodium, produit du gaz lors de la réaction, remonte avec les bulles puis redescend lorsque le gaz se libère.

Compléments

• La masse volumique de l’huile de colza vaut 0,92 g·mL⁻¹ et son composé majoritaire a pour formule C57H104O6.

💡 Astuce mémo

Réaction vinaigre-bicarbonate → production de gaz → remontée des gouttes

📖 6. Quantité de matière des gaz

🔑 Notions clés & Définitions

• Volume molaire : Volume occupé par une mole de cette espèce à une température et une pression données, en L·mol⁻¹.

📝 Points essentiels

📐 Formule — Pour un gaz, le volume et la quantité de matière sont liés par $V = n \times V_m$, soit $n = \frac{V}{V_m}$.

• À 20 °C et à la pression atmosphérique de 1,0 bar, le volume molaire des gaz vaut 24,4 L·mol⁻¹.

• Une bouteille de 14 L d’hélium à 18 bar contient 10 mol de gaz, qui peuvent occuper 244 L à 20 °C et à la pression atmosphérique, soit environ 61 ballons de 4,0 L.

💡 Astuce mémo

La masse donne n par M, le volume donne n par Vₘ

📊 Tableaux de synthèse

Grandeurs de concentration