les solutions aqueuses

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  5 ème  année IPES Verviers 1   Les solutions aqueuses Qu’est-ce qu’une solution ? La dissolution d’une espèce chimique (appelé  soluté   ) dans un grand volume de liquide (appelé  solvant   ) donne un mélange que l’on appelle  solution. Il s’agit d’une solution aqueuse si le solvant correspond à de l’eau. Remarques : a.   Le soluté peut être solide, liquide ou gazeux, mais sera toujours en petite quantité (quantité minoritaire)  par rapport au solvant (quantité majoritaire) . b.   Lorsque le solvant est l’eau, on parle de solution aqueuse . Qu’est ce qu’une solution saturée ? Expérience  : On dissout du sel dans de l’eau, on agite pour rendre la solution homogène. Observation  : Ceci est possible jusqu’à une certaine quantité de sel.  A partir d’une certaine quantité maximum, le sel ne peut plus se dissoudre dans le solvant  . On dit alors que la solution est  saturée  c’est à dire que l’on a atteint la concentration maximale. Au delà de cette concentration limite, le soluté en excès se dépose dans le fond du récipient. Concentration massique d’une solution : La concentration massique d’une solution est exprimée en  gramme par litre (g/L)  et est définie par la relation suivante : Il s’agit d’une concentration w/V (quantité de soluté (g) / Volume de la solution V) : =  é     é    =    La concentration V/V (volume de soluté / volume de solution). Exemples : Concentration V/V = 20° d’alcool = 20% V/V =         21% V/V d’oxygène (O  2  ) dans l’air =   è    L’air est majoritairement constitué d’azote (N   2  ) Remarques : La concentration d’une substance est représentée par son nom entre des crochets Par exemple : conc. NaCl (sel de cuisine) se notera [NaCl]  5 ème  année Dilution d’une solution : Définition : Diluer une  solutio changer la quantité de matièr baissera. La solution que l’on sera notée C  m . La ou les solu solutions  fille s. Leur volume ser Relation entre concentration (  Cette relation nous permet d’o  partir d’une solution concentré Préparation d’une solution fi On va raisonner à partir d’un e On dispose d’une solution mère solution fille de volume 100 mL a.   On calcule tout d’abord, le volu l’équation précitée. Dans ce cet b.   On prélève ce volume de solutio c.   On place ce volume dans une  fi de solution fille désirée. d.   On complète la fiole jaugée ave La dilution  : Il s’agit d’une ma  par l’ajout d’un solvant. Le degré de dilution est carac é     n  , c’est augmenter le volume du solvant de e du soluté  . Par conséquent, la concentratio eut diluer est appelée solution mère  (  V  m  ), ions obtenues à partir de la solution mère a notée V   f et sa concentration sera notée C   f  . et volume : ).( è )=( ). ()   btenir aisément une solution fille de concen (solution mère). le de concentration voulue : emple : de sel de cuisine de concentration 50 g/L. On v et de concentration 5 g/L. e de solution mère que l’on doit prélever à exemple, le Vm correspond à 10 ml. mère à l’aide d’une  pipette jaugée ou grad le jaugée de contenance 100 mL  , c’est à dire c de l’eau distillée  jusqu’au trait de jauge . ipulation qui vise à diminuer la concentratio térisé par l’équation suivante : =     è      IPES Verviers 2   la solution sans n de la solution a concentration seront appelées ration voulue à eut obtenir une artir de ée de 10 mL . égale au volume n d’une solution     5 ème  année Les sol  1)   Une solution a une concen cette solution et on complè  2)    A partir d’une solution de solution de concentration 3)   Pour doser (mesurer la co  fois : on prélève 20 ml qu mêmes proportions, la sol  g/L. Quelle était la concen 4)   L’obésité est en progressio Quelle masse de sucre ing verre a une contenance de 5)   La concentration d’une s masse de sel dissous dans 6)   On peut lire sur les étiq  présentes dans les sirops. le plus sucré ? a)   Humex (2,5 g par cuill b)   Néo Codion (3 g pour 1 c)   Toprec (600 mg pour d)   Dexir (3,5 g pour 1 cui e)   Clarix (2,8 g pour 5 ml   7)   Une canette de 33 cl de boisso contient 200 mg d’aspartame. L  poids du consommateur. Co utions aqueuses : Applications ration de 40 g/L. Dans une fiole jaugée de 250 ml, te avec de l’eau. Quelle est la concentration de la n   concentration c = 80 g/L, on désire préparer par = 20 g/L. Quel volume de solution mère faut-il uti centration) une solution trop concentrée, on la d e l’on complète jusqu’à 100 ml. Puis on dilue à ution obtenue. La concentration de la solution fi ration de la solution initiale ? constante à cause en partie des boissons gazeuse rgite un adolescent qui boit chaque jour 3 verres  250 ml. Un morceau de sucre pèse 5 g. lution saturée en chlorure de zinc est de 3950 0 ml ? ettes les indications suivantes concernant les q ne cuillère à café contient environ 5 ml de liquid re-mesure (4mL) cuillère à café) ml) lère à café) à l’orange contient 36 g de saccharose. En versio a dose journalière admissible est de 40 mg d’aspar bien de canettes pouvez-vous boire sans risquer « IPES Verviers 3   on verse 20 ml de ouvelle solution ? ilution 100 ml de liser ? ilue une première nouveau avec les ale vaut c = 0,45 s sucrées. de Coca-Cola ? Un  /L. Quelle est la uantités de sucre . Quel est le sirop « light » elle tame par kg de l’overdose ».    5 ème  année IPES Verviers 4   Les solutions acides/bases et les réactions de neutralisation Pendant longtemps, on a appelé acide toutes substances à saveur aigre, rougissant le tournesol et réagissant avec les bases pour donner des sels. En ce qui concerne les bases, on disant qu’elles étaient d’une saveur amère, bleuissant le tournesol et réagissant avec les acides pour donner des sels. Définition des acides et des bases selon Arrhenius Les solutions de HCl (acide chlorhydrique), HNO 3  (acide nitrique)…, substances acides et les solutions de NaOH (hydroxyde de sodium) ou de KOH (hydroxyde de potassium)…substances basiques conduisent le courant électrique alors que l’eau distillée ne conduit pas le courant.  Arrhenius propose de classer toutes ces substance parmi les électrolytes, c'est-à-dire des substances capables de s’ioniser (de donner des ions) au contact de l’eau. Et il propose une nouvelle définition des acides et des bases. Pour Arrhenius :    Un acide est une substance qui en solution dans l’eau libère des ions H  +  ; HCl H  +  + Cl  -      Une base est une substance qui en solution dans l’eau libère des groupements OH  -  . NaOH Na +  + OH  -   Grâce à ce nouveau concept on peut interpréter facilement la neutralisation d’un acide par une base (et inversement). Les réactions de neutralisation Les réactions de neutralisation peut être interprétée comme une réaction dans laquelle les ions H  +  et OH  -  sont les ions acteurs : H  +  + OH  -  H  2 O (eau) NaOH + HCl NaCl (sel de cuisine) + H  2 O (eau) La force des acides et pH Nous pouvons quantifier la force des acides en faisant appel à l’échelle de pH. Le pH est une mesure comprise dans une échelle qui s’étend de 0 à 14. On dira qu’une solution acide a un pH  plus petit que 7. Le pH d’une solution acide est d’autant plus petit que l’acidité est grande. Une
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