Dilution
Loi de dilution : Lors d'une dilution, le nombre de moles de soluté reste constant. On a donc C₁V₁ = C₂V₂.
- Identifier les données connues
- Appliquer la loi de dilution
- Isoler la concentration inconnue
- Effectuer le calcul numérique
- Vérifier les unités
\(C_1 \times V_1 = C_2 \times V_2\)
\(C_2 = \frac{C_1 \times V_1}{V_2}\)
\(C_2 = \frac{0.10 \times 10.0}{100.0}\)
\(C_2 = \frac{1.0}{100.0} = 0.010 M\)
La concentration de la solution diluée est de 0.010 mol·L⁻¹.
• Conservation : La quantité de matière n est conservée lors d'une dilution
• Calcul : C₁V₁ = C₂V₂ permet de relier les concentrations avant et après dilution
• Unités : Vérifier que les volumes sont dans les mêmes unités
Point d'équivalence : Moment du dosage où les réactifs sont introduits dans les proportions stoechiométriques de l'équation de la réaction support.
Pour une réaction de stoechiométrie 1:1 : \(n_A = n_B\)
Soit : \(C_A \times V_A = C_B \times V_E\)
\(C_A = \frac{C_B \times V_E}{V_A}\)
\(C_A = \frac{0.100 \times 15.0}{20.0} = \frac{1.50}{20.0} = 0.0750 M\)
La concentration est bien exprimée en mol·L⁻¹
La concentration de la solution d'acide est C_A = 0.0750 mol·L⁻¹.
• Relation fondamentale : n = C × V pour une solution
• Équivalence : Les quantités de matière sont dans les proportions stoechiométriques
• Calcul : Respecter les chiffres significatifs et les unités
Stoechiométrie : Rapport entre les coefficients d'une équation chimique équilibrée. Permet de relier les quantités de matière des réactifs et produits.
Dans la réaction : 2 MnO₄⁻ réagissent avec 5 C₂O₄²⁻
Donc : \(\frac{n_{MnO_4^-}}{2} = \frac{n_{C_2O_4^{2-}}}{5}\)
\(n_{C_2O_4^{2-}} = \frac{5}{2} \times n_{MnO_4^-} = \frac{5}{2} \times 0.001 = 0.0025 mol\)
\(C_{C_2O_4^{2-}} = \frac{n_{C_2O_4^{2-}}}{V} = \frac{0.0025}{0.025} = 0.100 M\)
Le volume a été converti en L : 25.0 mL = 0.025 L
La concentration de la solution en ions C₂O₄²⁻ est de 0.100 mol·L⁻¹.
• Stoechiométrie : Respecter les rapports entre les coefficients
• Proportion : \(\frac{n_1}{coeff_1} = \frac{n_2}{coeff_2}\)
• Calcul : Convertir les volumes en litres pour la concentration
Dosage colorimétrique : Méthode de détermination de la concentration basée sur la mesure de l'intensité de la couleur d'une solution, souvent par spectrophotométrie.
\(A = \varepsilon \cdot l \cdot c\)
\(c = \frac{A}{\varepsilon \cdot l}\)
\(c = \frac{0.45}{2500 \times 1.0}\)
\(c = \frac{0.45}{2500} = 1.8 \times 10^{-4} M\)
La concentration de la solution est de 1.8×10⁻⁴ mol·L⁻¹.
• Loi de Beer-Lambert : Relation linéaire entre absorbance et concentration
• Unités : Vérifier que les unités sont cohérentes
• Précision : Respecter les chiffres significatifs
Solution commerciale : Solution vendue à une concentration élevée, souvent diluée pour des usages spécifiques. Le taux d'élargissement est important.
Concentration massique = ρ × (%massique/100)
= 1.19 × (37/100) = 0.440 g·mL⁻¹ = 440 g·L⁻¹
\(C = \frac{\text{concentration massique}}{M} = \frac{440}{36.5} = 12.0 M\)
Pour préparer 100 mL de solution 0.1 M :
\(C_1V_1 = C_2V_2\)
\(12.0 \times V_1 = 0.1 \times 100\)
\(V_1 = \frac{0.1 \times 100}{12.0} = 0.83 mL\)
Il faut prélever 0.83 mL de solution commerciale et compléter à 100 mL
La concentration de la solution commerciale d'HCl est de 12.0 mol·L⁻¹. Pour préparer 100 mL de solution 0.1 M, il faut prélever 0.83 mL de solution commerciale.
• Concentration massique : ρ × (%massique/100)
• Conversion : C = (concentration massique)/M
• Dilution : C₁V₁ = C₂V₂
- Concentration directe : C = n/V
- Dilution : C₁V₁ = C₂V₂
- Titration : n_acide = n_base à l'équivalence
- Stoechiométrie : \(\frac{n_1}{coeff_1} = \frac{n_2}{coeff_2}\)
- Solution commerciale : ρ × (%massique/100) → conversion en C
- Quantité de matière : n = C × V
- Dilution : C₁V₁ = C₂V₂
- Stoechiométrie : \(\frac{n_A}{a} = \frac{n_B}{b}\) pour aA + bB → produits
- Titration : n_titrant = n_titré à l'équivalence (selon stoechiométrie)
- Conversion : C(mol·L⁻¹) = (masse volumique × %massique)/(M × 100)
