Fiche de révision : Mesures et concentration de l’eau

📋 Plan du Cours

1. Mesurer et interpréter le pH
2. Conductivité et ions dissous
3. Convertir volumes et masses
4. Concentration en masse et calculs
5. Préparer une solution par dissolution
6. Tracer et exploiter un graphique

📖 1. Mesurer et interpréter le pH

🔑 Notions clés & Définitions

• pH : Le pH caractérise le caractère acide, neutre ou basique d’une solution aqueuse et, pour les solutions usuelles, est compris entre 0 et 14.

★ À maîtriser

📌 Une solution est acide si son pH est inférieur à 7, neutre si son pH est égal à 7 et basique si son pH est supérieur à 7.

Compléments

• Le pH se mesure avec un pH-mètre ou s’estime à l’aide de papier indicateur.

• Les eaux A, B, C et D ont respectivement pour pH 5,8, 7,0, 7,6 et 8,4 ; elles sont respectivement acide, neutre, basique et basique.

• L’ordre des eaux A, B, C et D de la plus acide à la plus basique est A, B, C, D.

💡 Astuce mémo

Sous 7, acide ; à 7, neutre ; au-dessus de 7, basique.

📖 2. Conductivité et ions dissous

🔑 Notions clés & Définitions

• Conductivité électrique : Mesure la capacité d’une solution à conduire le courant électrique.

★ À maîtriser

• Les ions dissous cités sont :
  • les ions calcium
  • les ions magnésium
  • les ions sodium
  • les ions chlorure

📌 Plus une eau contient d’ions dissous, plus sa conductivité est élevée ; celle-ci indique la quantité globale d’ions sans identifier précisément chaque ion.

📌 À 25 °C, une conductivité inférieure à 200 µS/cm indique une eau faiblement minéralisée, une valeur de 200 à 500 µS/cm une eau moyennement minéralisée et une valeur supérieure à 500 µS/cm une eau fortement minéralisée.

Compléments

• La conductivité se mesure avec un conductimètre et s’exprime notamment en µS/cm ou en mS/cm.

• Les conductivités de l’eau déminéralisée, de l’eau A, de l’eau B et de l’eau C sont respectivement 15, 280, 650 et 1 420 µS/cm ; leurs minéralisations sont respectivement faible, moyenne, forte et forte.

💡 Astuce mémo

Plus d’ions dissous → conductivité plus élevée.

📖 3. Convertir volumes et masses

★ À maîtriser

• Un litre équivaut à 1 000 mL et un gramme équivaut à 1 000 mg.

Compléments

• Pour convertir des millilitres en litres, on divise le volume en millilitres par 1 000 ; ainsi, 250 mL valent 0,250 L et 500 mL valent 0,500 L.

• Les conversions de volume données comprennent 0,5 L = 500 mL, 2,5 L = 2 500 mL, 750 mL = 0,750 L, 50 mL = 0,050 L et 1 250 mL = 1,250 L.

• Les conversions de masse données comprennent 0,5 g = 500 mg, 2,5 g = 2 500 mg, 250 mg = 0,250 g, 500 mg = 0,500 g, 750 mg = 0,750 g, 50 mg = 0,050 g et 1 250 mg = 1,250 g.

📖 4. Concentration en masse et calculs

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration en masse : La masse de soluté dissoute dans un certain volume de solution.

★ À maîtriser

📐 Formule - La concentration en masse est donnée par $C_m = \frac{m}{V}$, où $C_m$ s’exprime en g/L, la masse de soluté $m$ en g et le volume de solution $V$ en L.

📐 Formule - La masse de soluté se calcule par $m = V \times C_m$.

📐 Formule - Le volume de solution se calcule par $V = \frac{m}{C_m}$.

Compléments

• 🔄 Le calcul suit ces étapes :

  1. Écrire la formule
  2. Remplacer par les valeurs
  3. Effectuer le calcul
  4. Écrire le résultat avec son unité

• Une solution contenant 5 g de soluté dans 2 L a une concentration en masse de 2,5 g/L.

📖 5. Préparer une solution par dissolution

★ À maîtriser

• Pour préparer une solution par dissolution, on calcule la masse à peser, on pèse le soluté, on l’introduit dans une fiole jaugée, on le dissout dans un peu d’eau distillée, on complète jusqu’au trait de jauge, puis on bouche et homogénéise la solution.

Compléments

• Pour préparer 100 mL de solution de chlorure de sodium à 10 g/L, la masse de NaCl à peser se détermine avec la relation m = Cₘ × V et un volume converti en litres.

• Le protocole de préparation cite une balance, une spatule, une fiole jaugée, un entonnoir, de l’eau distillée, le trait de jauge et un bouchon.

💡 Astuce mémo

Peser, introduire, dissoudre, compléter, homogénéiser.

📖 6. Tracer et exploiter un graphique

★ À maîtriser

• Pour tracer un graphique, il faut identifier les deux grandeurs, placer la grandeur variée en abscisse et la grandeur mesurée en ordonnée, indiquer les noms et unités, choisir une échelle régulière et adaptée, placer précisément les points et donner un titre.

Compléments

• Dans l’exemple masse-concentration, les masses de sel 0, 2, 4, 6 et 8 g correspondent aux concentrations 0, 4, 8, 12 et 16 g/L dans un volume final de 0,5 L.

• Dans l’exemple concentration-conductivité, les couples (Cₘ en g/L ; conductivité en µS/cm) sont (0,0 ; 20), (0,5 ; 180), (1,0 ; 340), (1,5 ; 500) et (2,0 ; 660).

• Dans l’exemple concentration-masse volumique, les couples (Cₘ en g/L ; ρ en g/mL) sont (0 ; 1,00), (20 ; 1,02), (40 ; 1,04), (60 ; 1,06) et (80 ; 1,08).

• Dans l’exemple concentration-conductivité, la conductivité augmente de 160 µS/cm à chaque hausse de 0,5 g/L de concentration en masse.

💡 Astuce mémo

Grandeur variée en abscisse, grandeur mesurée en ordonnée.