TP Chimie. N° 11

Préparation de solutions. Enoncé.

 

Correction 

I - Dissolution d'une espèce chimique moléculaire solide.

II - Dilution d'une solution de concentration connue.

III - Matériel et verrerie utilisés en chimie.

 

Matériel :

-  deux balances électroniques, béchers, coupelle ou verre de montre, 

-  Fiole jaugée de 250 mL ou 100 mL, pipette jaugée de 10 mL et 20 mL, 

-  Entonnoir, pipette simple, pissette d’eau distillée.

-  solution de sulfate de cuivre II de concentration C = 1,0 mol / L, eau distillée.

 I- Dissolution d’une espèce chimique moléculaire solide.

1)- Expérience.

Manipulation    Peser ½  de sucre en utilisant une balance électronique et une coupelle ou un verre de montre

-          introduire le solide dans une fiole jaugée de volume V = 250 mL en utilisant un entonnoir.

-          rincer le récipient utilisé et l’entonnoir avec une pissette d’eau distillée.

-          L’eau de rinçage doit couler dans la fiole jaugée.

-          remplir la fiole jaugée environ aux trois quarts avec de l’eau distillée.

-          Agiter pour accélérer la dissolution et homogénéiser la solution.

-          Compléter avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. On ajuste le niveau avec une pipette simple.

-          Boucher et agiter pour homogénéiser. La solution est prête.

Rédaction Schématiser les opérations nécessaires à la préparation de la solution sucrée en indiquant toute la verrerie utilisée.

2)- Compte-rendu.

a)-     Étude préliminaire.

-          On considère que le sucre est du saccharose de formule brute : C12H22O11.

-          Indiquer la nature du soluté.

-          Indiquer le nom du solvant utilisé.

-          Quelles sont les caractéristiques de la solution aqueuse obtenue ?

-          Indiquer la valeur de la masse du morceau de sucre : m =

-          Déterminer la valeur de la masse molaire du saccharose : M =

-          Déterminer la valeur de la quantité de matière n de saccharose que l’on a introduit dans la fiole jaugée.

b)-     Concentration molaire.

-          La concentration molaire d’une espèce chimique en solution est la quantité de matière de soluté présente dans un litre de solution.

-          Relation :

C =   n 

V 

       n la quantité de matière de soluté en mol.

       V le volume de la solution en L

        C la concentration molaire  en soluté de la solution aqueuse en mol / L

-          On parle aussi de concentration molaire volumique.

-          Calculer la concentration molaire de la solution sucrée.

-          Remarque : pour une espèce moléculaire, on peut utiliser la lettre C pour représenter une concentration mais on peut utiliser aussi la notation suivante :

-          [C 12 H 22 O 11 ].

 II- Dilution d’une solution de concentration connue.

 1)- Expérience à réaliser.  

-          Situation problème : 

À partir d’une solution mère S0 de sulfate de cuivre II de concentration C0 = 1,0 mol / L, 

on veut préparer un volume V = 100 mL d’une solution fille de concentration C = 0,10 mol / L.

-          Comment procéder ? Quel matériel utiliser ?

 2)- Analyse de la situation.

-          On doit effectuer une dilution car la concentration molaire du soluté diminue.

-          Lors d’une dilution, la concentration molaire du soluté diminue, mais sa quantité de matière ne change pas.

-          On dit qu’au cours d’une dilution, la quantité de matière de soluté se conserve.

-          La solution de départ est appelée la solution mère et la solution diluée est appelée la solution fille.

S 1

{

C 1

Dilution

S 2

{

C 2

V 1 = ?

V 2

n 1  = C 1 . V 1

 

n 2  = C 2 . V 2

Solution mère

 

Solution fille

 

-          si A représente l’espèce présente dans la solution. 

-          La quantité de matière nA de cette espèce est la même dans la solution mère et dans la solution fille. 

-          Il y a conservation de la quantité de matière de soluté :

-          la quantité de matière de soluté présente dans la solution mère : n 1  =  C 1 . V 1 (1)

-          la quantité de matière de soluté présente dans la solution fille :  n 2  =  C 2 . V 2  (2)

-          Conséquence : C 1 . V 1C 2 . V 2 avec obligatoirement  V 1  <  V 2.

 

 3)- Calcul du volume de solution mère à prélever.  

-         

 4)- Manipulation.

Manipulation    Préparation de la solution fille.  

-          On verse suffisamment de solution mère dans un bécher 

On ne pipette jamais dans le récipient qui contient la solution mère

-          On prélève le volume V = 10 mL à l’aide d’une pipette jaugée muni de sa propipette.

-          On verse le volume V = 10 mL dans une fiole jaugée de 100 mL.

-          On remplit la fiole jaugée environ aux trois quarts avec de l’eau.

-          On complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge.

-          On ajuste le niveau avec une pipette simple. On bouche et on agite pour homogénéiser. 

La solution est prête.

5)- Compte-rendu.

Rédaction Schématiser les opérations nécessaires à la préparation de la solution fille en indiquant toute la verrerie utilisée.

Rédaction Pourquoi le trait de jauge est-il dans la partie étroite de la fiole jaugée ?

Rédaction Comparer les teintes des solutions mère et fille. Conclusion.

III-  Matériel et verrerie utilisés en chimie.  

 

Burette

Graduée