Chapitre 9 – Solutions aqueuses | 1ère Bac Pro ICCER (Grpt 1) | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 7 mai 2026, format manuel scolaire
💡 Notions centrales : leçon §V (dilution). Loi : la quantité de soluté est conservée → \(C_1 \times V_1 = C_2 \times V_2\). On ajoute uniquement du solvant (eau).
Léo, plombier-chauffagiste chez « EauPure » à Marseille, vient d'installer un nouveau ballon ECS de 200 L chez Mme Bernier. Avant la mise en service, la norme NF DTU 60.11 impose un traitement de désinfection à l'eau de Javel (hypochlorite de sodium) pour éliminer toute bactérie résiduelle (notamment légionelles). Léo doit préparer 100 L de solution désinfectante à 0,5 % de chlore actif à partir d'eau de Javel commerciale concentrée à 9,6 %, puis remplir le circuit, laisser agir 24 h et rincer.
Énoncer la loi de la dilution qui relie les concentrations et volumes avant et après dilution. Quelle grandeur physique reste-t-elle conservée ?
Loi de dilution : C₁ × V₁ = C₂ × V₂
La grandeur conservée est la quantité de soluté (en moles ou en masse). On n'ajoute que de l'eau (solvant), donc le soluté présent dans le volume V₁ se retrouve réparti dans le volume V₂ plus grand.
Conséquence : C₂ < C₁ (la concentration diminue puisque le volume augmente à quantité constante).
Calculer le volume V₁ de solution mère à prélever pour préparer 100 L à 0,5 %.
V₁ = (C₂ × V₂) / C₁ = (0,5 × 100) / 9,6 = 50 / 9,6 ≈ 5,21 L
Soit ≈ 5,2 L d'eau de Javel concentrée. (Léo arrondira à 5,25 L pour la mesure.)
Calculer le volume d'eau à ajouter pour atteindre les 100 L finaux.
Veau = V₂ − V₁ = 100 − 5,21 ≈ 94,8 L d'eau.
Procédure : verser environ 60-70 L d'eau dans la cuve, puis ajouter les 5,21 L d'eau de Javel, puis compléter à 100 L exactement avec de l'eau. Mélanger doucement.
Vérifier le calcul en vérifiant que la quantité de chlore actif est bien la même avant et après dilution.
Quantité dans V₁ = C₁ × V₁. Quantité dans V₂ = C₂ × V₂. Les deux doivent être égales.
Quantité dans V₁ : 9,6 % × 5,21 L = 0,096 × 5,21 = 0,500 L de chlore équivalent (en pourcentage volume).
Quantité dans V₂ : 0,5 % × 100 L = 0,005 × 100 = 0,500 L ✓
Les deux quantités sont identiques. La conservation est respectée.
La norme tolère une concentration entre 0,4 % et 1,0 %. Si Léo se trompe et prélève seulement 3 L d'eau de Javel (au lieu de 5,21), calculer la concentration réelle obtenue. Reste-t-elle dans la plage tolérée ?
Avec V₁ = 3 L : C₂' = (C₁ × V₁) / V₂ = (9,6 × 3) / 100 = 0,29 %.
0,29 % < 0,4 % → concentration insuffisante. La désinfection ne sera pas efficace, des bactéries peuvent survivre.
Action : ajouter le volume manquant : ΔV₁ = 5,21 − 3 = 2,21 L d'eau de Javel supplémentaire (et retirer le même volume d'eau pour conserver V₂ = 100 L).
Inversement, si Léo en a mis trop (par erreur 8 L), calculer la concentration et l'effet sur le matériel.
C₂'' = (9,6 × 8) / 100 = 0,77 %.
0,77 % reste dans la plage 0,4-1,0 % → désinfection efficace, mais limite haute. Inconvénients :
Action : si dépassement modéré (≤ 1 %), accepter mais bien rincer. Si nettement plus, diluer en ajoutant de l'eau jusqu'à atteindre 0,5 %.
Léo a aussi reçu un autre stock d'eau de Javel concentrée à 4,8 % (ancien stock). Quel volume V₁' lui faudrait-il prélever de ce stock pour obtenir les mêmes 100 L à 0,5 % ?
V₁' = (0,5 × 100) / 4,8 = 10,42 L (au lieu de 5,21).
Avec une solution mère 2 fois moins concentrée, il faut 2 fois plus de volume pour obtenir la même solution fille. Logique inverse de la concentration.
Conséquence pratique : stocker plus de produit, vidanger plus d'eau de la cuve avant ajout. La règle reste C₁V₁ = C₂V₂, quelle que soit la concentration de départ.
Rédiger en 5 lignes le protocole de désinfection que Léo applique chez Mme Bernier, en mentionnant aussi les EPI et le rinçage.
EauPure — Protocole désinfection ECS · Mme Bernier (Marseille) — 7 mai 2026
• Préparation : 100 L de solution à 0,5 % de chlore actif. Prélever 5,21 L d'eau de Javel à 9,6 %, ajouter 94,8 L d'eau froide dans la cuve. Mélanger.
• EPI : gants nitrile, lunettes, blouse. Local ventilé. Verser l'eau de Javel dans l'eau (pas l'inverse).
• Application : remplir le ballon ECS et le circuit avec la solution. Laisser agir 24 h sans usage de l'eau chaude.
• Rinçage : vidanger entièrement, puis 3 rinçages avec eau claire (analyseur chlore résiduel < 0,1 mg/L avant remise en service).
• Mise en service : chauffer le ballon à 60 °C minimum (lutte anti-légionelle). Remettre une fiche de désinfection au client (à conserver 5 ans).
Léo doit aussi désinfecter régulièrement le réseau d'eau d'un immeuble de 30 logements (volume circuit ECS = 800 L, désinfection annuelle obligatoire en collectif). Calculer le volume d'eau de Javel à 9,6 % nécessaire pour 800 L à 0,5 %.
V₁ = (0,5 × 800) / 9,6 = 400 / 9,6 ≈ 41,7 L d'eau de Javel concentrée.
Volume d'eau à ajouter : 800 − 41,7 ≈ 758 L.
Cela représente une cuve de 1 m³ à manipuler et 8 bidons de 5 L d'eau de Javel commerciale. Logistique non négligeable pour les bailleurs.
En pratique, les sociétés spécialisées (Veolia, Suez) utilisent des doseurs en ligne qui injectent automatiquement la bonne concentration dans le circuit, sans préparation manuelle.
📚 Cette activité s'appuie sur §IV (Concentration) et §V (Dilution) de la leçon Ch09.