Chapitre 8 – Solutions chimiques et concentration | 2nde Bac Pro | Physique-Chimie | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 15 août 2026, 16:20
Sophie, technicienne sur un chantier de bâtiment, doit préparer une solution de traitement à la bonne concentration et contrôler le pH de plusieurs produits et matériaux avant utilisation. Elle veut être sûre de doser correctement et de manipuler les produits en sécurité.
Échelle de pH de 0 à 14 avec trois repères du chantier : nettoyant acide (pH 2), eau (pH 7, neutre), béton frais (pH ≈ 12,5, basique).
Sophie dissout le produit dans l'eau (Doc 2). Identifie dans cette préparation le soluté, le solvant et la solution obtenue.
Le soluté est le produit dissous (les 50 g). Le solvant est l'eau (les 2 L). La solution est le mélange homogène produit + eau obtenu après dissolution.
Calcule la concentration massique \(C_m\) de la solution préparée (\(m = 50\) g dans \(V = 2\) L). Donne le résultat en g/L.
\(\displaystyle C_m = \frac{m}{V} = \frac{50}{2} = \mathbf{25\ \text{g/L}}\).
Sophie veut préparer 4 L de la même solution (même concentration \(C_m = 25\) g/L). Quelle masse de produit doit-elle dissoudre ?
\(m = C_m \times V = 25 \times 4 = \mathbf{100\ \text{g}}\) de produit. (C'est cohérent : deux fois plus de volume → deux fois plus de produit.)
À l'aide de l'échelle de pH (Doc 1), indique pour chaque élément s'il est acide, neutre ou basique : le nettoyant façade (pH 2), l'eau (pH 7), le béton frais (pH 12,5).
Nettoyant façade : pH 2 < 7 → acide. Eau : pH = 7 → neutre. Béton frais : pH 12,5 > 7 → basique.
Le béton frais est basique. Cette basicité protège les armatures en acier noyées dans le béton (on parle de « passivation »). À l'inverse, que risque-t-il de se passer si on applique un nettoyant acide sur du béton ?
La basicité élevée du béton (pH ≈ 12,5) crée un milieu qui protège l'acier des armatures de la corrosion (passivation). Un nettoyant acide (pH 2) abaisse le pH : il peut attaquer le béton en surface et, à terme, favoriser la corrosion des armatures. Il faut donc choisir le bon produit et respecter les consignes.
Sophie ajoute de l'eau à sa solution (sans ajouter de produit) : c'est une dilution. La concentration \(C_m\) augmente-t-elle ou diminue-t-elle ? Illustre avec un exemple simple.
La concentration diminue : la même masse de produit est répartie dans un plus grand volume. Exemple : avec 50 g, on a 25 g/L dans 2 L ; en passant à 4 L (\(50 / 4\)), on n'a plus que 12,5 g/L. Ajouter du solvant rend la solution moins concentrée.
Sécurité : le nettoyant est acide (pH 2) et le béton frais est basique (pH 12,5). Que peut-on dire du caractère corrosif de ces produits, et quelles précautions Sophie doit-elle prendre ?
Les produits très acides (pH 2) comme très basiques (pH 12,5) sont corrosifs : ils peuvent attaquer la peau et les yeux. Sophie doit porter ses EPI : gants, lunettes de protection (et vêtements adaptés), et éviter tout contact avec le béton frais comme avec le nettoyant.
Rédige pour le chantier une courte fiche de consignes rappelant comment préparer la solution (pour 2 L) et les règles de sécurité face aux produits acides et basiques.
Fiche de consignes — préparation et sécurité
Préparation : dissoudre 50 g de produit dans 2 L d'eau → solution à 25 g/L. Pour 4 L, doubler (100 g).
pH : nettoyant acide (pH 2), eau neutre (pH 7), béton frais basique (pH 12,5).
Sécurité : produits acides ET basiques sont corrosifs → port des EPI (gants, lunettes). Ne pas mélanger produits acides et basiques.
La solution a une concentration \(C_m = 25\) g/L. Quelle masse de produit contient un volume de 0,5 L de cette solution ?
\(m = C_m \times V = 25 \times 0{,}5 = \mathbf{12{,}5\ \text{g}}\) de produit.
Réponse à la problématique : on prépare une solution à la bonne concentration avec \(C_m = m/V\) (ici 50 g dans 2 L → 25 g/L) et on interprète le pH grâce à l'échelle : le nettoyant est acide, l'eau neutre, le béton frais basique.
📚 Cette activité s'appuie sur la concentration massique (leçon Ch08 §3) et le pH (leçon Ch08 §7).
Source : préparation d'une solution et contrôle du pH sur chantier — valeurs réalistes (béton frais basique de pH ≈ 12,5, nettoyant acide façade pH ≈ 2, eau neutre pH 7).