Fiche de révision : Solutions aqueuses et concentrations

📋 Plan du Cours

1. Solutions et solvants
2. Quantité de matière et mole
3. Masses molaires des espèces
4. Quantité de matière par pesée
5. Concentrations des solutions
6. Dissolution et dilution

📖 1. Solutions et solvants

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : Combinaison d’un soluté et d’un solvant.
• Solution aqueuse : Solution dont le solvant est l’eau.

📖 2. Quantité de matière et mole

🔑 Notions clés & Définitions

• Quantité de matière : Grandeur utilisée pour dénombrer des entités comme les atomes, les molécules et les ions ; son unité est la mole (mol).

📝 Points essentiels

• Une mole représente 6,02 × 10²³ entités, nombre appelé constante d’Avogadro et noté Nₐ.

📖 3. Masses molaires des espèces

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse molaire : Masse d’une mole de cette espèce et s’exprime en grammes par mole (g·mol⁻¹).

★ À maîtriser

• La masse molaire moléculaire est la masse d’une mole de molécules et correspond à la somme des masses molaires atomiques des atomes qui les composent.

Compléments

• Pour le dioxyde de carbone CO₂, composé d’un atome de carbone et de deux atomes d’oxygène, M(CO₂) = 12,0 + 2 × 16,0 = 44,0 g·mol⁻¹.

📖 4. Quantité de matière par pesée

★ À maîtriser

📐 Formule - La quantité de matière s’obtient à partir de la masse par $n = \frac{m}{M}$, où n est en mol, m en g et M en g·mol⁻¹.

Compléments

• Un échantillon de 36 g d’eau, de masse molaire 18,0 g·mol⁻¹, contient 2,0 mol d’eau.

📖 5. Concentrations des solutions

📝 Points essentiels

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

📐 Formule - La concentration molaire est donnée par $C = \frac{n}{V}$, où n est la quantité de matière en mol et V le volume de solution en L.

📌 La concentration en masse, notée Cm ou t, s’exprime en g·L⁻¹, tandis que la concentration molaire, notée C, s’exprime en mol·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

La concentration en masse compte des grammes ; la concentration molaire compte des moles.

📖 6. Dissolution et dilution

🔑 Notions clés & Définitions

• Dissolution : Processus physico-chimique par lequel un soluté est dissous dans un solvant pour former un mélange homogène appelé solution.
• Dilution : Préparation d’une solution fille de concentration inférieure à celle de la solution initiale, appelée solution mère.

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour préparer une solution par dissolution, la masse de soluté nécessaire est donnée par $m = Cm \times V$, avec m en g, Cm en g·L⁻¹ et V en L.

📐 Formule - Le facteur de dilution F est le rapport entre la concentration de la solution mère et celle de la solution fille : $F = \frac{C_{mère}}{C_{fille}}$ ; il est aussi égal au rapport du volume de solution fille préparé au volume de solution mère prélevé : $F = \frac{V_{fille}}{V_{mère}}$.

📌 Lors d’une dilution, la quantité de matière se conserve : la quantité de matière prélevée dans la solution mère est égale à celle présente dans la solution fille.

Compléments

📐 Formule - La conservation de la quantité de matière lors d’une dilution s’écrit $C_{mère}V_{mère} = C_{fille}V_{fille}$, avec les volumes prélevé et préparé respectivement.

📐 Formule - Le volume de solution mère à prélever est $V_{mère} = \frac{C_{fille}V_{fille}}{C_{mère}}$.

💡 Astuce mémo

La dissolution forme une solution ; la dilution abaisse la concentration d’une solution mère.

📊 Tableaux de synthèse

Concentrations