Fiche de révision : Solutions aqueuses et concentrations

📋 Plan du Cours

1. Nature des solutions aqueuses
2. Concentration en masse et solubilité
3. Préparation par dissolution
4. Préparation par dilution
5. Dosage par étalonnage

📖 1. Nature des solutions aqueuses

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : Mélange homogène obtenu par dissolution totale d’au moins une espèce chimique dans une autre espèce chimique.
• Solution aqueuse : Solution dont le solvant est l’eau.

★ À maîtriser

📌 Dans une solution, le solvant est l’espèce majoritaire et le ou les solutés sont les espèces minoritaires.

Compléments

• Les solutés d’une solution peuvent être des espèces ioniques, moléculaires, ou les deux.

• Dans l’eau salée, les solutés sont les ions sodium Na⁺(aq) et chlorure Cl⁻(aq), tandis que dans l’eau sucrée le soluté est le saccharose C₁₂H₂₂O₁₁(aq).

💡 Astuce mémo

Solvant majoritaire, soluté minoritaire

📖 2. Concentration en masse et solubilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration en masse : Rapport de la masse de soluté dissoute au volume de solution.
• Solubilité : Concentration maximale à partir de laquelle le soluté ne se dissout plus et la solution est saturée.

★ À maîtriser

📐 Formule - La concentration en masse vérifie $C_m = \frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}$, avec la masse en g, le volume en L et la concentration en g·L⁻¹.

Compléments

📐 Formule - La masse volumique d’une solution vérifie $\rho = \frac{m_{\text{solution}}}{V_{\text{solution}}}$.

• La dissolution de 2,5 g de saccharose dans un volume final de 500 mL, soit 0,5 L, donne une concentration en masse de 5 g·L⁻¹.

• La solubilité du chlorure de sodium dans l’eau est de 358 g·L⁻¹ à 20 °C.

📖 3. Préparation par dissolution

🔑 Notions clés & Définitions

• Dissolution : Préparation d’une solution par dissolution d’un soluté.

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour préparer une solution par dissolution, la masse de soluté nécessaire vérifie $m_{\text{soluté}} = C_m \times V_{\text{solution}}$.

Compléments

• Pour préparer 100,0 mL, soit 0,1000 L, de solution de glucose à 20,0 g·L⁻¹, il faut 2,00 g de glucose.

📖 4. Préparation par dilution

🔑 Notions clés & Définitions

• Dilution : Ajout de solvant à une solution mère pour obtenir une solution fille moins concentrée.

★ À maîtriser

📐 Formule - Lors d’une dilution, la masse de soluté prélevée est conservée et vérifie $C_{m0} \times V_0 = C_{mf} \times V_f$.

📐 Formule - Le facteur de dilution vérifie $F = \frac{C_{m0}}{C_{mf}} = \frac{V_f}{V_0}$ et est supérieur à 1.

Compléments

• 🔄 La préparation par dilution suit ces étapes :

  1. Prélever un volume de solution mère avec une pipette jaugée
  2. Verser ce volume dans une fiole jaugée
  3. Ajouter de l’eau distillée
  4. Boucher la fiole jaugée
  5. Compléter avec de l’eau distillée
  6. Ajuster au trait de jauge

• Diluer 5 fois une solution mère de glucose à 20,0 g·L⁻¹ dans une fiole de 100,0 mL nécessite de prélever 20,0 mL et donne une solution fille à 4,00 g·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

Prélever, verser, ajouter, boucher, compléter, ajuster

📖 5. Dosage par étalonnage

🔑 Notions clés & Définitions

• Dosage par étalonnage : Méthode qui détermine la concentration en masse d’une espèce chimique en comparant la solution étudiée à des solutions étalons de concentrations connues.

📝 Points essentiels

• Le dosage par étalonnage consiste à comparer une même grandeur physique, comme la masse volumique ou l’absorption de la lumière, pour la solution étudiée et les solutions étalons.

• La comparaison d’une solution S aux solutions étalons peut permettre d’encadrer sa concentration en masse par 2 ≤ Cₘ ≤ 3.

• Pour une espèce chimique colorée, une échelle de teinte permet d’estimer la concentration en comparant l’intensité de la couleur de la solution à celle des solutions étalons.