Chapitre 8 | Première Bac Pro ERA-MA (Grpt 3) | Chimie | ⏱ 50 min
Dernière mise à jour : 5 mai 2026, 12:45
Sophie est ébéniste dans un atelier de restauration de meubles anciens à Bordeaux. Pour teinter différentes essences de bois, elle utilise une teinture à bois à base aqueuse. Le fabricant fournit un produit concentré qu'il faut diluer selon l'essence à traiter.
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Produit | Teinture aqueuse « Bois Noble » coloris Chêne Doré |
| Composition | Pigments minéraux dissous dans l'eau |
| Concentration du produit concentré | C1 = 120 g/L |
| Contenance du flacon | 500 mL |
| Essence de bois | Concentration recommandée | Résultat attendu |
|---|---|---|
| Chêne (bois dur) | 120 g/L (pur) | Teinte foncée, intense |
| Hêtre (bois mi-dur) | 60 g/L | Teinte moyenne |
| Pin (bois tendre) | 30 g/L | Teinte légère, naturelle |
Sophie doit préparer 2 L de teinture pour le hêtre et 1 L de teinture pour le pin.
📚 Cette activité s'appuie sur §2 (concentration C = m/V) et §3 (dilution C₁V₁ = C₂V₂) de la leçon Ch08.
Dans la teinture « Bois Noble », identifier :
a) Le solvant (le liquide dans lequel on dissout).
b) Le soluté (l'espèce chimique dissoute).
c) Peut-on qualifier cette teinture de solution aqueuse ? Justifier.
a) Le solvant est l'eau (« pigments minéraux dissous dans l'eau »).
b) Le soluté est constitué des pigments minéraux.
c) Oui, c'est une solution aqueuse car le solvant est l'eau. Toute solution dont le solvant est l'eau est appelée solution aqueuse.
La concentration du produit concentré est C1 = 120 g/L.
a) Que signifie cette valeur concrètement ?
b) Quelle masse de pigments y a-t-il dans le flacon de 500 mL de produit concentré ?
a) Cela signifie que dans 1 litre de teinture concentrée, il y a 120 g de pigments dissous.
b) On utilise Cm = m / V, donc m = Cm × V.
m = 120 × 0,500 = 60 g. Le flacon de 500 mL contient 60 g de pigments.
Sophie souhaite préparer 2 L de teinture pour le hêtre à C2 = 60 g/L.
a) Écrire la relation de dilution qui relie les concentrations et volumes mère et fille.
b) Calculer le volume V1 de produit concentré à prélever.
a) Relation de dilution : C1 × V1 = C2 × V2.
b) On isole V1 : V1 = (C2 × V2) / C1.
V1 = (60 × 2) / 120 = 120 / 120 = 1 L.
Sophie doit prélever 1 L de produit concentré et compléter avec de l'eau jusqu'à 2 L.
Sophie doit aussi préparer 1 L de teinture pour le pin à C2 = 30 g/L.
a) Calculer le volume V1 de produit concentré nécessaire.
b) Quel volume d'eau devra-t-elle ajouter ?
a) V1 = (C2 × V2) / C1 = (30 × 1) / 120 = 0,25 L = 250 mL.
b) Veau = V2 − V1 = 1 − 0,25 = 0,75 L = 750 mL.
Sophie prélève 250 mL de teinture concentrée et ajoute 750 mL d'eau pour obtenir 1 L à 30 g/L.
Comparer les 3 teintures (chêne, hêtre, pin).
a) Laquelle est la plus foncée ? Laquelle est la plus claire ?
b) Quel est le lien entre concentration et intensité de la couleur ?
c) Calculer le facteur de dilution f = C1 / C2 pour le hêtre et le pin.
a) Chêne (120 g/L) = la plus foncée. Pin (30 g/L) = la plus claire.
b) Plus la concentration en pigments est élevée, plus la couleur est intense et foncée. Une solution plus diluée (moins concentrée) est plus claire.
c) Facteurs de dilution :
Sophie a utilisé 1 L de produit concentré pour le hêtre et 250 mL pour le pin. Son flacon initial contenait 500 mL.
a) Quel volume de produit concentré a-t-elle utilisé au total ?
b) A-t-elle assez de produit pour les 2 préparations ?
a) Volume total : 1 + 0,25 = 1,25 L = 1 250 mL.
b) Le flacon contient 500 mL, donc insuffisant (il faudrait 1 250 mL = 2,5 flacons).
Sophie peut commencer par la préparation pin (250 mL) puis devra commander 2 flacons supplémentaires pour la préparation hêtre.
Vérification : pour la teinture pin (30 g/L, V = 1 L), calculer la masse totale de pigments dans la solution fille. Vérifier que c'est la même masse que dans les 250 mL de produit concentré prélevé.
Masse de pigments dans la solution fille (pin) :
m = C2 × V2 = 30 × 1 = 30 g.
Masse de pigments dans les 250 mL de produit concentré :
m = C1 × V1 = 120 × 0,25 = 30 g.
Les deux masses sont égales (30 g = 30 g) ✓.
Cela confirme que lors d'une dilution, la quantité de soluté est conservée : on ajoute seulement du solvant, on ne change pas la masse de pigments. C'est le principe fondamental de la dilution.
Rédiger un protocole de préparation que Sophie pourrait afficher dans son atelier pour préparer 1 L de teinture pour le pin. Le protocole doit comporter étapes numérotées, matériel nécessaire, volumes précis.
Protocole — Teinture « Bois Noble » pour pin (30 g/L, 1 L)
Matériel : flacon de teinture concentrée (120 g/L), éprouvette graduée 250 mL, récipient gradué 1 L, eau claire, baguette d'agitation.
Pourquoi l'eau est-elle un solvant universel pour la chimie de la finition (teinture, vernis à l'eau, peinture acrylique) plutôt que les solvants pétroliers comme le white-spirit ?
L'eau est un solvant polaire. Sa molécule (H₂O) est en forme de V avec un côté chargé négativement (O) et un côté positivement (H). Elle dissout très bien :
Le white-spirit est un solvant apolaire (mélange d'hydrocarbures C₉-C₁₂). Il dissout bien :
Pourquoi l'industrie passe à l'eau (peintures, vernis, teintures) :
Pour Sophie : la teinture aqueuse « Bois Noble » est un choix moderne. Inconvénient mineur : peut faire « lever » légèrement les fibres du bois → ponçage léger après séchage.