Préparation d`une solution - Lycée Jacques Monod, CLAMART

Physique-Chimie 1 S
Lycée Jacques Monod
Comprendre
PREPARATION D'UNE SOLUTION
Mise en solution d'un solide ionique
Le chlorure de sodium est le constituant essentiel du sel de cuisine, procédons à sa
dissolution et étudions les propiétés de la solution obtenue
• Réaliser le circuit ci-contre. Fermer le circuit et
observer la lampe.
• Ajouter quelques spatules de chlorure de sodium et le
dissoudre à l'aide d'un agitateur de verre. Observer la
lampe lors de la dissolution du sel.
• Prélever quelques millilitres de la solution obtenue et
les verser dans un tube à essais ; y ajouter quelques
gouttes de solution de nitrate d'argent.
• Tremper un fil métallique dans la solution puis porter
le fil dans une flamme.
1) La solution obtenue par dissoultion du chlorure de sodium contient-elle des ions ?
2) Quelle espèce chimique est mise en évidence par le test au nitrate d'argent ?
3) Ecrire la formule du chlorure de sodium solide. Quels ions contient-il ?
Préparation d'une solution de concentration apportée
On souhaite préparer un volume V = 100 mL d'une solution aqueuse S de chlorure de cuivre (II)
de concentration en soluté apporté cCuCl2 = 5,00 × 10-2 mol.L-1.
Le solide ionique dont on dispose pour préparer cette solution a pour formule : CuCl2, 2H2O.
Dans ce solide ionique, les ions cuivre II (Cu2+) sont bihydratés, cela signifie que chaque cation
Cu2+ est entouré par deux molécules d'eau.
1)
Quelle est la couleur du chlorure de cuivre solide ?
2)
Calculer la masse de chlorure de cuivre bihydraté à peser pour réaliser la solution.
On donne : M CuCl2, 2H2O = 170,5 g.mol-1.
3)
Réaliser cette solution.
L'équation de dissolution du chlorure de cuivre (II) est : CuCl2(s) → Cu2+(aq) + 2 Cl-(aq)
4)
Compléter le tableau d'avancement :
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CuCl2(s) →
Etat initial
x=0
En cours
x
Etat final
x = xmax
Cu2+(aq)
+
2 Cl-(aq)
n CuCl2,i
nCl-,f =
5)
Exprimer la quantité n CuCl2,i de chlorure de cuivre apporté en fonction de xmax.
6)
Exprimer la concentration cCuCl2 de chlorure de cuivre (II) apporté (initiale) en fonction
de l'avancement maximal.
7)
Exprimer la quantité nCl-,f d'ions chlorure présents dans la solution réalisée en fonction
de l'avancement maximal.
8)
Exprimer la concentration effective [Cl-(aq)] en ions chlorure de la solution réalisée.
9)
Exprimer la concentration des ions chlorure en fonction de la concentration en soluté
apporté.
Préparation d'une solution de concentration donnée
A partir de la solution S, on veut préparer un volume Vd = 50,0 mL de solution diluée Sn de
concentration cn selon le tableau ci-dessous :
Solution diluée
Concentration (en mol.L-1)
S1
C1 = 2,50 × 10-2
S2
C2 = 2,25 × 10-2
S3
C3 = 2,00 × 10-2
S4
C4 = 1,75 × 10-2
S5
C5 = 1,50 × 10-2
S6
C6 = 1,25 × 10-2
S7
C7 = 1,00 × 10-2
S8
C8 = 7,5 × 10-3
S9
C9 = 5,0 × 10-3
1)
Déterminer le volume de solution mère à prélever pour préparer la solution diluée
souhaitée.
2)
Réaliser la solution diluée. Remplir à moitié un tube à essais qui sera placé sur la
paillasse du professeur.