Fiche de révision : Solutions aqueuses et dilution

📋 Plan du Cours

1. Composition des solutions aqueuses
2. Concentration massique et masse volumique
3. Préparation par dissolution
4. Préparation par dilution
5. Facteur de dilution et application

📖 1. Composition des solutions aqueuses

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : mélange homogène constitué d’un soluté dissous dans un solvant
• Solution aqueuse : solution dont le solvant est l’eau
• Solution saturée : solution qui ne dissout plus de soluté et a atteint sa concentration maximale, appelée solubilité et notée s

📝 Points essentiels

📌 Dans une solution, le solvant est l’espèce chimique majoritaire et le soluté l’espèce minoritaire.

💡 Astuce mémo

Le solvant est majoritaire ; le soluté est minoritaire.

📖 2. Concentration massique et masse volumique

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration massique : La concentration massique Cₘ est la masse de soluté contenue par volume de solution et vérifie $C_m = \frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}$.

★ À maîtriser

📐 Formule - La concentration massique en g·L⁻¹ s’obtient avec la masse de soluté en g et le volume de solution en L : $C_m = \frac{m}{V}$.

📌 La masse volumique ρ est le rapport de la masse de la solution à son volume, tandis que la concentration massique Cₘ rapporte la masse du soluté au volume de la solution.

Compléments

• La dissolution de 5,0 g de glucose donnant 15,4 mL de solution correspond à une concentration massique de 3,2 × 10² g·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

Même unité possible, mais Cₘ porte sur le soluté et ρ sur l’échantillon.

📖 3. Préparation par dissolution

★ À maîtriser

• Une solution peut être préparée par dissolution d’une masse connue de soluté dans un volume précis de solvant, et la masse se conserve au cours de la dissolution.

📌 Dans une solution moléculaire, les molécules du soluté se séparent et se dispersent sans être modifiées, tandis que dans une solution ionique, le composé ionique se dissocie en ions qui se dispersent.

Compléments

• Une solution ionique est conductrice du courant électrique.

• La précision des mesures de masse et de volume est importante pour déterminer précisément la concentration ; les volumes se mesurent avec des fioles jaugées et des pipettes jaugées.

📖 4. Préparation par dilution

🔑 Notions clés & Définitions

• Dilution : Diluer une solution consiste à diminuer sa concentration en ajoutant du solvant.

★ À maîtriser

📌 La solution mère est la solution de départ de concentration Cₘ₀, tandis que la solution fille est la solution diluée de concentration Cₘ₁.

• Une dilution consiste à prélever un volume précis V₀ de solution mère, puis à ajouter du solvant jusqu’au volume final V₁ pour obtenir la solution fille.

• Au cours d’une dilution, la masse de soluté prélevée dans la solution mère est égale à celle présente dans la solution fille, car seul du solvant est ajouté.

📐 Formule - La conservation de la masse de soluté donne $C_{m0}V_0 = C_{m1}V_1$, donc $C_{m1} = \frac{C_{m0}V_0}{V_1}$.

Compléments

📌 Si les concentrations massiques sont exprimées en g·L⁻¹, les volumes utilisés dans la relation de dilution doivent être exprimés en litres.

💡 Astuce mémo

Prélever la solution mère, compléter avec le solvant, obtenir la solution fille.

📖 5. Facteur de dilution et application

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteur de dilution : Le facteur de dilution F est le rapport de la concentration de la solution mère à celle de la solution fille et vérifie $F = \frac{C_{m0}}{C_{m1}} = \frac{V_1}{V_0}$ avec F > 1.

📝 Points essentiels

• Diluer 10 fois une solution mère, ou réaliser une dilution au dixième, correspond à un facteur de dilution F égal à 10.

• Pour préparer 50 mL de solution fille à 20 g·L⁻¹ à partir d’une solution mère à 40 g·L⁻¹, il faut prélever 25 mL de solution mère.

• La dilution de 10 mL d’une solution mère de sulfate de cuivre à 1,0 g·L⁻¹ jusqu’à 50 mL donne une solution fille à 2,0 × 10⁻¹ g·L⁻¹.