Fiche de révision : Solutions aqueuses et dosages

📋 Plan du Cours

1. Constituants et propriétés des solutions
2. Concentration en masse
3. Préparation par dissolution
4. Dilution et facteur de dilution
5. Dosage par étalonnage

📖 1. Constituants et propriétés des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : Mélange homogène obtenu par dissolution d’un soluté dans un solvant.
• Solvant : Liquide capable de dissoudre une espèce chimique solide, liquide ou gazeuse et qui se trouve en très grande quantité par rapport aux solutés.
• Soluté : Espèce chimique qui peut être dissoute par un solvant, comme le sucre ou le sel.

★ À maîtriser

• Dans l’eau, la masse maximale de sel dissoute est de 357 g·L⁻¹ ; au-delà, la solution est saturée et le sel ajouté ne se dissout plus.

Compléments

• Une solution dont le solvant est l’eau est appelée solution aqueuse.

💡 Astuce mémo

Le solvant dissout, le soluté est dissous.

📖 2. Concentration en masse

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration en masse : Masse de cette espèce présente dans un litre de solution, exprimée en g/L ou en g·L⁻¹.

★ À maîtriser

📐 Formule - La concentration en masse vérifie $c_m = \frac{m}{V_{\mathrm{solution}}}$, où $m$ est exprimée en grammes et $V_{\mathrm{solution}}$ en litres.

Compléments

📐 Formule - La masse de soluté se calcule par $m = c_m \times V_{\mathrm{solution}}$.

📐 Formule - Le volume de solution se calcule par $V_{\mathrm{solution}} = \frac{m}{c_m}$.

• Une solution est saturée lorsque la concentration en masse du soluté est maximale.

📖 3. Préparation par dissolution

📝 Points essentiels

• Préparer une solution par dissolution consiste à mettre le soluté en solution en utilisant une fiole jaugée, une soucoupe et une balance.

📐 Formule - Pour préparer une solution par dissolution, la masse à dissoudre vérifie $m = c_m \times V_{\mathrm{solution}}$, avec $c_m$ en g·L⁻¹ et $V_{\mathrm{solution}}$ en L.

📖 4. Dilution et facteur de dilution

🔑 Notions clés & Définitions

• Dilution : Ajout de solvant à une solution mère pour obtenir une solution fille moins concentrée.
• Facteur de dilution : Le facteur de dilution $F$ est le rapport de la concentration en masse de la solution mère à celle de la solution fille, égal aussi au rapport du volume fille au volume mère.

★ À maîtriser

• Lors d’une dilution, la masse de soluté reste constante tandis que le volume augmente et que la concentration massique ou molaire diminue.

📐 Formule - Lors d’une dilution, la conservation de la masse de soluté donne $m_{\mathrm{mère}} = m_{\mathrm{fille}}$ et $c_{m,\mathrm{mère}} \times V_{\mathrm{mère}} = c_{m,\mathrm{fille}} \times V_{\mathrm{fille}}$.

📐 Formule - Le facteur de dilution vérifie $F = \frac{c_{m,\mathrm{mère}}}{c_{m,\mathrm{fille}}} = \frac{V_{\mathrm{fille}}}{V_{\mathrm{mère}}}$.

Compléments

• La verrerie et le matériel nécessaires sont : une pipette jaugée pour prélever la solution mère, une propipette, une fiole jaugée de volume égal à celui de la solution fille

💡 Astuce mémo

Le volume augmente, donc la concentration diminue.

📖 5. Dosage par étalonnage

🔑 Notions clés & Définitions

• Dosage par étalonnage : Doser une espèce chimique en solution consiste à déterminer sa concentration massique à l’aide de solutions étalons dont les concentrations en masse sont connues.

📝 Points essentiels

• Pour doser une espèce colorée, on encadre sa concentration en comparant sa couleur à une échelle de teintes préparée à partir de solutions étalons.

• Pour doser une espèce incolore, on trace une courbe d’étalonnage représentant une grandeur physique de la solution, comme la masse volumique ou la conductivité, en fonction de la concentration en masse, puis on détermine cette concentration par lecture graphique.

💡 Astuce mémo

Colorée : échelle de teintes ; incolore : courbe d’étalonnage.