Transcript 1 partie : la verrerie en chimie : (liste non exhaustive

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Accompagnement personnalisé
Activité n°2
Chimie (révisions)
1ère partie : la verrerie en chimie : (liste non exhaustive)
Numéro
1
2
3
4
5
6
7
Nom
Symbole
2ème partie : préparation de solutions aqueuses :
Au laboratoire, la préparation d’un volume donné d’une solution de concentration déterminée s’effectue :
- soit par dissolution d’un soluté.
- soit par dilution d’une solution de concentration connue.
Il faut connaître parfaitement la verrerie et son utilisation appropriée !
1°/ Préparation d’une solution par dissolution d’un composé solide :
1.1 Principe :
Pour préparer un volume V d’une solution de concentration donnée par dissolution d’une espèce solide X (de masse molaire
MX) on doit d’abord calculer la masse mX de soluté à dissoudre dans ce volume V.
Exercice n°1 :
Quelle masse de saccharose doit-on dissoudre pour préparer un volume V1 = 100 ml d’une solution aqueuse S1 de saccharose
-1
de concentration massique t1 = 20 g.L ?
Exercice n°2 :
La caféine a pour formule chimique C8H10N4O2.
-1
On souhaite préparer un volume V2 = 50 ml de solution aqueuse S2 de caféine de concentration molaire c2 = 0,20 mol.L .
Quelle masse m2 de caféine doit-on dissoudre ?
Données :
-1
-1
-1
-1
Masses molaires : M(O) = 16 g.mol ; M(C) = 12 g.mol ; M(H) = 1 g.mol ; M(N) = 14 g.mol
1.2 Mode opératoire :
Peser la masse de solide
nécessaire après avoir taré
la balance.
L’introduire dans une
fiole jaugée de volume
souhaité. Rincer la coupelle
à l’eau distillée en
récupérant l’eau de rinçage
dans la fiole.
Remplir d’eau distillée aux
2/3; agiter latéralement.
Exercice n°3 :
Indiquer pour chacun des deux exemples précédents le volume de la fiole jaugée utilisée.
Compléter avec de l’eau
distillée en terminant au
compte-gouttes jusqu’au trait
de jauge ; boucher puis agiter
vigoureusement.
2°/ Préparation d’une solution par dilution d’une solution de concentration connue :
2.1 Principe :
Solution initiale : « solution mère »
Concentration molaire : Cmère
Volume à prélever : Vmère
Solution à préparer : solution « fille »
Concentration molaire : Cfille
Volume préparé : Vfille
dilution

→
Lors d’une dilution, la quantité de matière ne varie pas
= La quantité de matière dans le volume V de solution fille préparée
nmère = nfille
La quantité de matière dans le volume V0 de solution mère prélevé
Cmère.Vmère = Cfille.Vfille
Exercice n°4 :
-2
-1
On possède une solution mère S0 de diiode I2 de concentration C0 = 1,0 x 10 mol.L . On veut préparer 100 mL de solution fille
-2
-1
S1 de diiode de concentration C1 = 0,20 x 10 mol.L .
-
Quel volume V0 de solution mère doit-on prélever ?
-
Quel est le facteur de dilution F ?
2.2 Mode opératoire :
Prélever le volume VM de
solution mère à l’aide de la
pipette jaugée en alignant le bas
du ménisque de la solution sur
le trait de jauge.
Introduire ce volume
VM de solution mère
dans une fiole jaugée de
volume VF. Attention : sur
certaines pipettes un
second trait de jauge est
utilisé.
Remplir d’eau distillée aux
2/3; agiter latéralement.
Compléter avec de l’eau
distillée en terminant au
compte-gouttes jusqu’au
trait de jauge ; boucher puis
agiter vigoureusement.
Exercice n°5 :
Indiquer dans le cas de l’exercice n°4 les volumes de la pipette jaugée et de la fiole jaugée utilisées.
3°/ Préparation d’une solution par dilution d’une solution commerciale :
3.1 Principe :
Il va falloir dans un premier temps déterminer la concentration C0 de la solution commerciale d’après les données trouvées sur
l’étiquette : densité d, pourcentage massique P et masse molaire M.
• Exemple :
35
.1,18.1000
nHCl mHCl
P.msol
P.ρ P.d.ρeau 100
-1
C0 = CHCl =
=
=
=
.=
.=
= 11,3 mol.L
V MHCl.V MHCl.V MHCl
MHCl
36,5
Acide
chlorhydrique
------------d = 1,18
35 % en masse
M = 36,5 g.mol-1
• Rappels de quelques définitions :
masse volumique
densité
m
ρ=
V
m
d=
= ρ
mréf ρréf
ρ masse volumique du corps (kg.m-3)
m masse du corps (kg)
V volume occupé par le corps (m3)
Rem :
ρ est usuellement exprimée en g.cm-3
ρ eau = 1000 kg.m = 1 g.cm
-3
-3
d densité du corps homogène (sans unité)
m masse d’un volume V du corps (kg)
mréf masse du même volume V du corps de
référence (kg)
pourcentage massique
PA =
mA
msol
PA pourcentage massique en soluté A de la
solution (sans unité)
mA masse du soluté A introduit (kg)
msol masse de la solution correspondante (kg)
Rem :
- pour les solides et les liquides, le corps de
référence est l’eau.
- pour les gaz, le corps de référence est l’air.
3.2 Mode opératoire :
Connaissant C0 , le mode opératoire est alors identique à celui du 2.2.
Exercice n°6 :
Une solution hydroalcoolique à 70% en masse de propan2-ol (un alcool) est obtenue en mélangeant cet alcool à de l’eau. Pour
préparer 50,0 ml de cette solution, il faut prélever 35,0 ml de propan-2-ol.
Indiquer le protocole expérimental permettant de préparer cette solution sachant que vous disposez :
-
d’un flacon de propan-2-ol dont l’étiquette porte la mention « Densité : 0,785 » ;
-
d’eau distillée ;
d’une balance ;
d’un entonnoir ;
-
d’une fiole jaugée de 50 ml.
-1
Données : ρeau = 1,00 g.ml