Fiche de révision : Solutions aqueuses et concentrations

📋 Plan du Cours

1. Soluté, solvant et solution
2. Mole et constante d’Avogadro
3. Masse molaire des espèces chimiques
4. Quantité de matière
5. Concentrations en solution
6. Dissolution et dilution

📖 1. Soluté, solvant et solution

🔑 Notions clés & Définitions

• Soluté : Espèce chimique dissoute dans un solvant, pouvant être solide, liquide ou gazeuse.
• Solvant : Liquide qui dissout une ou plusieurs espèces chimiques.
• Solution aqueuse : Constituée du solvant et des solutés, et dite aqueuse lorsque l’eau est le solvant.

📝 Points essentiels

• Une solution de chlorure de sodium est obtenue par dissolution du chlorure de sodium solide dans l’eau, tandis qu’une solution alcoolique est obtenue par dissolution de l’éthanol liquide dans l’eau.

💡 Astuce mémo

Le soluté est dissous, le solvant dissout, la solution contient les deux.

📖 2. Mole et constante d’Avogadro

🔑 Notions clés & Définitions

• Mole : Paquet d’entités chimiques contenant exactement $6{,}02 \times 10^{23}$ entités.
• Constante d’Avogadro : La constante d’Avogadro, notée $N_A$, est le nombre d’entités contenues dans une mole et vaut $6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$.

📖 3. Masse molaire des espèces chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse molaire : Masse d’une mole de ses entités et s’exprime en grammes par mole.

★ À maîtriser

• La masse molaire moléculaire s’obtient en additionnant les masses molaires des atomes qui constituent la molécule.

Compléments

📐 Formule — La masse molaire est reliée à la masse d’une entité et à la constante d’Avogadro par $M = m \times N_A$.

• Pour l’eau, de formule $H_2O$, la masse molaire moléculaire vaut $M(H_2O)=2\times1{,}0+16{,}0=18{,}0\ \mathrm{g.mol^{-1}}$.

💡 Astuce mémo

Atomes → molécules → composés ioniques : additionner les masses constituantes.

📖 4. Quantité de matière

🔑 Notions clés & Définitions

• Quantité de matière : Représente le nombre de moles d’une espèce chimique dans un échantillon et s’exprime en moles.

📝 Points essentiels

📐 Formule — Pour un échantillon de masse $m$, la quantité de matière se calcule par $n=\frac{m}{M}$.

📖 5. Concentrations en solution

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration massique : Masse de soluté par litre de solution et s’exprime en grammes par litre.
• Concentration molaire : Représente la quantité de matière d’un soluté par litre de solution et s’exprime en moles par litre.

★ À maîtriser

📐 Formule — La concentration massique se calcule par $C_m=\frac{m}{V}$.

Compléments

📐 Formule — Les concentrations massique et molaire sont liées par $C_m=C\times M$.

💡 Astuce mémo

La concentration massique compte des grammes, la concentration molaire compte des moles.

📖 6. Dissolution et dilution

🔑 Notions clés & Définitions

• Dissolution : Mise en solution d’une espèce chimique solide, liquide ou gazeuse dans un solvant.

• Dilution : Consiste à diminuer la concentration d’une solution par ajout de solvant ; la solution initiale est appelée solution mère et la solution obtenue solution fille.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La masse à peser pour préparer une solution vérifie $m=C_m\times V$ ou $m=C\times V\times M$.

📐 Formule — Lors d’une dilution, la masse de soluté se conserve et vérifie $C_{mi}V_i=C_{mf}V_f$, d’où $V_i=\frac{C_{mf}V_f}{C_{mi}}$.

📐 Formule — Le facteur de dilution est $F=\frac{C_i}{C_f}=\frac{V_f}{V_i}$ ; il est sans dimension et toujours supérieur à 1.

• 🔄 La préparation par dissolution suit ces étapes:
  1. Peser le soluté
  2. Introduire le soluté dans la fiole jaugée contenant un peu d’eau
  3. Ajouter de l’eau jusqu’aux trois quarts et agiter jusqu’à dissolution
  4. Compléter jusqu’au trait de jauge
  5. Boucher et agiter

💡 Astuce mémo

Dissolution : ajouter le soluté ; dilution : ajouter le solvant.

📊 Tableaux de synthèse

Dissolution et dilution