Solutions Aqueuses

A2. Concentrations massique et molaire.

A21. Concentration massique.

Définition : La concentration massique d'une espèce en solution correspond à la masse de cette espèce dans un litre d'eau. $c_m \ = \ \dfrac{m}{V}$ $m$ : masse en grammes (g). $V$ : volume en litres (L). $c_m$ : concentration massique en (g/L).

Ci-dessus, l'étiquette d'une bouteille minérale.

$\bullet$ Rappeler les formules des ions présents dans cette eau :

$\bullet$ Donner leurs concentrations en $g/L$ :

A22. Concentration molaire.

$\bullet$ Pour chaque ion, calculer la quantité de matière correspondante :

$\bullet$ Compléter la phrase ci-dessous :

Définition :

A22. Relation entre les deux grandeurs.

$C \ = \ \dfrac{c_m}{c}$

$\bullet$ Rappeler les unités de chaque grandeur dans la relation ci-dessus.

$\bullet$ On considère une solution d'acide chlorhydrique $(HCl)$ de concentration $c = 0,10 \ mol/L$. Déterminer sa concentration massique $c_m$.

$\bullet$ On considère une solution de nitrate d'argent $(AgNO_3)$ de concentration massique $c_m = 10 \ g/L$. Déterminer sa concentration molaire $c$.

A2. Concentrations massique et molaire.

Gérard doit préparer différentes solutions de sulfate de cuivre pour son professeur de laboratoire Ginette.

A31. Première solution : la solution mère.

Ginette a besoin d'un volume $V = 100 \ mL$ de solution de concentration massique : $c_m = 0,25 \ g/L$

Protocolefourni par Ginette : $\bullet$ Peser une masse $m = 2,5 \ g$ de sulfate de cuivre pentahydraté $CuSO_4,5H_2O$à l'aide d'une capsule et d'une balance. $\bullet$ Introduire le solide dans une fiole jaugée de volume$ V = 100 \ mL$. $\bullet$ Rincer la capsule dans la fiole. $\bullet$ Introduire de l'eau distillée dans la fiole. $\bullet$ Agiter pour homogénéiser la solution. $\bullet$ Compléter la fiole à $100 \ mL$, agiter et fermer la fiole.

$\bullet$ Préciser les mesures de sécurité à respecter.

$\bullet$ Mettre en œuvre le protocole fourni.

A32. Vérification.

$\bullet$ Calculer la concentration massique de la solution préparée par Gérard.

$\bullet$La solution ainsi préparée est-elle celle attendue ?

A33. Correction.

$\bullet$ Calculer le rapport $\dfrac{c_{solution \ attendue}}{c_{solution \ préparée}}$.

$\bullet$ Compléter les phrases :

$\bullet$ Comment procéder pour obtenir la bonne solution ?

A4. Détermination de la concentration d'une solution.

Ginette doit maintenant déterminer le degré d'acidité d'un vinaigre.

Sur la bouteille, le degré d'acidité annoncé est : d = 8°.

Elle choisit de vérifier cette valeur en effectuant un double dosage :

pH-métrique et conductimétrique.

$\bullet$ Le degré d'acidité correspond à la masse d'acide dans 100 g de solution.

$\bullet$ Le vinaigre utilisé sera dilué 10 fois.

$\bullet$ La solution titrante sera une solution de soude à la concentration cb = 0,1 mol/L.

$\bullet$ On ajoutera un indicateur coloré permettant de repérer "l'équivalence".

$\bullet$ Pour chaque méthode, on représentera la courbe représentant les variations de la grandeur mesurée (pH ou conductance) en fonction du volume de soude versée.

A41. Mesures.

$\bullet$ Faites vérifier votre montage par l'enseignant.

$\bullet$ Effectuer les mesures.

$\bullet$ Représenter les courbes de variations du pH et de la conductance en fonction du volume de soude versée en utilisant un logiciel adapté.

A42. Exploitation des résultats.

$\bullet$ Donner la valeur du volume équivalent dans les deux cas.

$\bullet \ \ V_{e,pH} \ = ..........$

$\bullet \ \ V_{e, \sigma} \ = ......... $

$\bullet$ Calculer le degré du vinaigre dans les deux cas..

$\bullet \ \ d_{pH} \ = ..........$

$\bullet \ \ d_{\sigma} \ = ......... $

$\bullet$ Comparer les valeurs obtenues à celle indiquée.

EXERCICES : 6 ; 7 ; 11 ; 12 ; 13 ; 15 ; 17 P 162 à 166