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Fiche résumé — Quantité de matière et concentration en solution

Chapitre 5 | Première générale (spécialité) | Physique-Chimie

1. Quantité de matière et mole

Une mole contient \(N_A=6{,}02\times10^{23}\) entités (constante d'Avogadro).

\(n=\dfrac{N}{N_A}\)

\(n\) en mol, \(N\) = nombre d'entités, \(N_A\) en mol\(^{-1}\).

2. Les trois relations de \(n\)

\(n=\dfrac{N}{N_A}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{V}{V_m}\)
  • \(M\) = masse molaire (g/mol).
  • \(V_m\) = volume molaire, gaz uniquement ; \(V_m\approx24\) L/mol à 25 °C sous 1 bar.
Piège : \(V_m\) ne s'utilise que pour un gaz, jamais pour un solide ou un liquide.

3. Concentration d'une solution

\(C=\dfrac{n}{V}\) (mol/L)
\(C_m=\dfrac{m}{V}\) (g/L)  ;  \(C_m=C\times M\)
Piège : \(V\) en litres (250 mL = 0,250 L). Ne pas confondre \(C\) (mol/L) et \(C_m\) (g/L).

4. Préparer par dissolution

Masse de solide à peser :

\(m=n\times M=C\times V\times M\)

Peser \(m\), verser dans une fiole jaugée, compléter jusqu'au trait de jauge, homogénéiser.

5. Préparer par dilution

Diluer = ajouter du solvant ; la quantité de soluté se conserve :

\(C_{mère}\times V_0=C_{fille}\times V_{fille}\)
\(F=\dfrac{C_{mère}}{C_{fille}}=\dfrac{V_{fille}}{V_0}\)
Piège : diluer ne change pas la quantité de soluté ; c'est \(V\) qui augmente, donc \(C\) qui diminue.

6. Matériel

  • Fiole jaugée : volume précis (dissolution, dilution).
  • Pipette jaugée : prélèvement précis de \(V_0\).
  • Balance : pesée de la masse \(m\).
Astuce : dilution au 1/10 → \(F=10\) → \(V_0=\dfrac{V_{fille}}{10}\).

Résumé express — Préparer une solution

1 Identifier : dissolution (à partir d'un solide) ou dilution (à partir d'une solution mère)
2 Dissolution : \(m=C\times V\times M\) → peser \(m\)
3 Dilution : \(V_0=\dfrac{C_{fille}\times V_{fille}}{C_{mère}}\) → prélever \(V_0\) à la pipette
4 Verser dans la fiole jaugée de volume voulu
5 Compléter jusqu'au trait de jauge et homogénéiser