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Fiche résumé — Solutions aqueuses et concentration

Chapitre 9 | 1ère Bac Pro | Physique-Chimie

1. Vocabulaire des solutions

  • Solvant : liquide dans lequel on dissout (l'eau pour une solution aqueuse)
  • Soluté : substance dissoute (solide, liquide ou gaz)
  • Solution : mélange homogène soluté + solvant
Piège : Ne pas confondre dissolution (on dissout un soluté pur) et dilution (on ajoute du solvant à une solution existante).

2. Masse molaire moléculaire

La masse molaire \(M\) est la masse d'une mole (en g/mol). On l'obtient en additionnant les masses molaires atomiques.

H : 1  |  C : 12  |  N : 14  |  O : 16  |  Na : 23  |  Cl : 35,5  |  Ca : 40
Exemple : Propylène glycol \(\text{C}_3\text{H}_8\text{O}_2\) : \(M = 3 \times 12 + 8 \times 1 + 2 \times 16 = 76\) g/mol.

3. Quantité de matière

\(n = \dfrac{m}{M}\)
  • \(n\) : quantité de matière (en mol)
  • \(m\) : masse du soluté (en g)
  • \(M\) : masse molaire (en g/mol)

Aussi : \(m = n \times M\) et \(M = \dfrac{m}{n}\)

4. Concentration en masse

\(C_m = \dfrac{m}{V}\)
  • \(C_m\) : concentration en masse (en g/L)
  • \(m\) : masse de soluté (en g)
  • \(V\) : volume de solution (en L)
Pour préparer une solution : \(m = C_m \times V\). Peser le soluté, dissoudre dans le solvant, compléter au volume voulu.

5. Concentration molaire

\(C = \dfrac{n}{V}\)
  • \(C\) : concentration molaire (en mol/L)
  • \(n\) : quantité de matière (en mol)
  • \(V\) : volume de solution (en L)

Lien entre les deux concentrations :

\(C_m = C \times M\)

6. Dilution

\(C_1 \times V_1 = C_2 \times V_2\)
  • \(C_1\), \(V_1\) : solution mère (concentrée)
  • \(C_2\), \(V_2\) : solution fille (diluée)

Facteur de dilution : \(F = \dfrac{C_1}{C_2} = \dfrac{V_2}{V_1}\)

Piège : La quantité de soluté ne change pas lors d'une dilution. Seule la concentration diminue.

7. Le titrage

Le titrage permet de déterminer la concentration inconnue d'une solution en la faisant réagir avec une solution de concentration connue.

Au point d'équivalence (changement de couleur de l'indicateur ou rupture de pente sur la courbe) :

\(C_A \times V_A = C_B \times V_{B,\text{éq}}\)   soit   \(C_A = \dfrac{C_B \times V_{B,\text{éq}}}{V_A}\)
Astuce : Le volume à l'équivalence \(V_{B,\text{éq}}\) se lit sur la burette au moment du changement de couleur.

Résumé express — Formules essentielles

Quantité de matière \(n = \dfrac{m}{M}\)
Concentration en masse \(C_m = \dfrac{m}{V}\)
Concentration molaire \(C = \dfrac{n}{V}\)
Lien \(C_m\) et \(C\) \(C_m = C \times M\)
Dilution \(C_1 V_1 = C_2 V_2\)
Titrage (équivalence) \(C_A V_A = C_B V_{B,\text{éq}}\)