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TP-Chimie de solution 2017-2018

TP N.00

Fiche Verrerie-Preparation des solutions

IMPORTANT :

Les produits chimiques doivent ^etre manipules avec precautions. Ils ne doivent en aucun cas ^etre goutte, sentis ou touches.Le portdes gants et des lunettes de protectionestobligatoire pour toute manipulation de ces produits. Si un produit entre en contact avec la peau ou les yeux, rincer abondamment a l'eau du robinet et appeler le professeur.

La verrerie en contact avec des produits chimiques doit ^etre immediatement placee dans l'evier apres

utilisation.

A la n de la manipulation, elle doit ^etre soigneusement nettoyee, ainsi que la paillasse ou s,est derou-

lee l,experience. Tous les eleves ayant participe a l'experience, qu'ils aient manipule ou non, doivent

se laver les mains au savon. Tout eleve ne respectant pas ces regles de securite sera exclu de la manipulation et des sanctions peuvent ^etre prises.

CONSIGNES :

Voici un rappel des principales regles a respecter lors de la manipulation : •Dans le cas ou l'on a des cheveux long, les attacher en chignon •Toujours avoir une blouse (fermee).

•Pour les acides et les halogenes, manipuler sous la hotte et utiliser des gants et des lunettes.

•Toujours verser l'acide dans l'eau, et jamais le contraire! •Ne pas porter de produits a la bouche (ni au nez) •Conna^tre et respecter les etiquettes :MPSI 1 http ://prepanouar.sup.fr

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•Lors du prelevement d'une solution a la verrerie jaugee ou graduee, l'il doit se situer dans le

plan horizontal contenant le trait de jauge (ou la graduation). C'est le bas du menisque forme par le liquide qui doit ^etre au niveau du trait de jauge (ou de la graduation).

•L'aspiration d'une solution avec une pipette doit se faire obligatoirement a l'aide de la poire

aspirante, jamais a la bouche. •Rincer la pipette avec un peu de solution avant d'en faire le prelevement.

•Lorsqu'une solution a ete prelevee a la pipette, puis versee, ne pas essayer de faire tomber le

residu de solution a l'aide de la poire aspirante ou en souant dans la pipette.

•Ne jamais prelever une solution directement dans le recipient qui la contient. En verser preala-

blement un peu dans un b^echer et eectuer le prelevement de la solution dans le b^echer.

1 Verrerie au laboratoire de chimie :1.1 Verrerie ordinaire :

Cette verrerie ne permet en aucun cas de mesurer des volumes; elle sert simplement a contenir les solutions. On trouve :MPSI 2 http ://prepanouar.sup.fr

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|Les bechers :leurs graduations donnent tout juste un ordre de grandeur et ne doivent jamais ^etre utilisees. Ils peuvent servir a stocker momentanement des solutions avant prelevement. Lors d'un titrage, on peut y placer la solution a titrer. |Les cristallisoirs :ils sont utilises pour contenir une grande quantite de liquide, par exemple un bain d'eau glacee. |Les tubes a essais :ils permettent des reactions en petites quantites (tests caracteristiques par exemple). |Les erlenmeyers :leur col est plus etroit ce qui permet d'eviter les projections et de boucher le recipient. Ils peuvent contenir la solution a titrer lors d,un titrage, a condition qu'il n'y ait pas d,electrode ou de sonde a introduire. |Les pipettes simples :elles servent a delivrer de petits volumes non mesures.

1.2 verrerie graduee et jaugee

D'une maniere generale, la verrerie graduee est moins precise que la verrerie jaugee.

1.2.1 Comment delivrer un volume avec precision?

a- Gr^ace a une pipette jaugee ou graduee :(les pipettes graduees etant moins precises que les pipettes jaugees) L'aspiration s'eectue toujours a l'aide d'une poire apipe- ter ou propipette. Le fonctionnement des propipettes est immediat si on retient la signication des lettres : A = Air; S = Solution et E = ExpulsionLe volume de la solution a doser doit ^etre connu precisement. Pour prelever ce volume tres precise on utilise une pipette jaugee. Les pipettes jaugees couramment utilisees sont celles de5 mL, 10 mL et 20 mL.La methode de pipetage est la suivante : 1. O nv erieau p realables il 'ond isposed 'unep ipette a un trait de jauge ou a deux traits de jauge. 2. O nr incel ap ipette al' eaud istilleea vecl api ssette. 3. O nad aptel ap ipette al ap oiree nl ap oussantt outen la tenant au plus pres de la poire de maniere a eviter un accident. 4. O nv ersed el asol ution apr eleverd ansun b ^echer.O n ne prelever jamais directement dans le acon d'origine. 5. Av ecl ap ipetteon ee ctueun pr emierp relevementq ue l'on vide dans l'evier de maniere a rincer la pipette avec la solution que l'on veut prelever. 6.

O ne ectuealor sun se condp relevement.

7. O nv ersel ec ontenud el api petted ansl eb ^echeren in - clinant ce dernier et en mettant en contact l'extremite de la pipette avec le verre du b^echer. Ceci permettra a la pipette de se vider completement dans le cas ou on utilise une pipette a un trait de jauge.A noter :

Il faut pipeter debout,seul, et en ayant le trait de jauge a hauteur des yeux. Pour bien lire uneMPSI 3 http ://prepanouar.sup.fr

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graduation sur la burette ou un niveau de liquide sur un trait de jauge il faut imperativement avoir

les yeux a hauteur du trait. Pour une pipette a un trait de jauge, On remplit la pipette jusqu'au trait

et on la vide completement. Pour une pipette a deux traits de jauge, on remplit la pipette jusqu'au trait du haut et on la vide jusqu'au trait du bas. b- Gr^ace a une burette graduee :elle permet elle-aussi de delivrer un volume precis. Une burette est stockee remplie d'eau distillee. Pour preparer la burette lors d'un dosage il faut : 1. Pl acerun pot poubellesous la burette et la vider de son eau distillee 2. Lai sserle r obinetouv erte tri ncerd euxou t roisf oisl abu rettea vecl asol utiont itrante 3. F ermerl er obinete tr emplirl ab urettea vecd el asol utiont itrante 4. Ch asserle sb ullesd' airse t rouvants ousle r obinet 5.

Rem plirla b urettej usqu'aun iveauz eroe nt enantcomp ted um enisque1.2.2 Comment preparer un volume precis de solution?

Dans une ole jaugee :

Le volume indique sur la ole jaugee est le volume de uide contenu jusqu'au trait de jauge de la ole (et non pas le vo- lume que delivre la ole). Elles servent donc a realiser des solutions, soit a partir du produit pur soit par dilution a par- tir d'une solution plus concentree.2 Comment evaluer l'incertitude d'un mesurage? L'incertitude de mesure d'une grandeur M,notee M,est un parametre positif qui permet de denir un intervalle devaleurs probablesde la grandeur M dans lequel on a 95% de chance de trouver la valeur vraie. On parle d'intervalle de conance a 95%.

La qualite d'une mesure sera d'autant meilleure que l'incertitude associee sera petite.MPSI 4 http ://prepanouar.sup.fr

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2.1 Cas d'une mesure indirecte :

RelationIncertitude

M = X + Y +ZM= X+ Y+ ZM = a.XM=a:XM=X:YZ

MM 2 =XX 2 +YY 2 +ZZ

22.2 Dans le cas de la loi de probabilite uniforme :

Type d'erreurIncertitude associe

Cas d'une lecture simple sur une regle gradueeM=d=2p3 Cas d'une double lecture sur une regle gradueeM=p2 d=23Cas d'une mesure obtenue a l'aide d'un instrument dont la tolerance ou la precision est donnee par le constructeur (cas d'une pipette jaugee, d'une ole jaugee,..)M=tp3

Appareil numerique (amperemetre, voltmetre,

pH-metre...)M=prcisionp3 =x%valeur+ndigitp3

Cas d'une burette gradueeM=s

tp3 2 +p2 d=2p3

2d :correspond a la plus petite graduation de l'instrument de mesure.

t : correspond a la tolerance de l'instrument de mesure.

3 La verrerie d'une dilution et d'une dissolution :

3.1 La dissolution :

Une dissolution consiste a dissoudre un solute dans un solvant.Exemple 1 :On souhaite preparer V = 100 mL d'une solution aqueuse dechlorure de sodium

NaClaC= 0;10mol:L1. La masse molaire du chlorure de sodium estMNaCl= 58g:mol1.MPSI 5 http ://prepanouar.sup.fr

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1.

Cal culerl amass ed ec hlorured es odium ap eser.

2. Cal culerl 'incertitudesu rl ac oncentrationde la s olutionain sip reparee. Remarque :le materiel mis a votre disposition est tres precis : l'incertitude est donc tres faible a condition que vous manipuliez correctement!

3.2 La dilution :

"Lors d'une dilution, la quantite de matiere de solute reste constante". Une dilutionconsiste a diluer une solution aqueuse (solution mere) de maniere a obtenir une nouvelle solution de concentration moins elevee (solution lle). SoitVmle volume a prelever de solution mere a la concentration molaire en solute Cm.SoitVfle volume de solution lle a preparer a

la concentration molaire en soluteCf.Quelle la relation entreCm,Vm,VfetCf?Exemple 2 :On souhaite preparer 50 mL de solution aqueuse de NaCl aCf= 1;0:102mol:L1a

partir de la solution precedemment preparee, appelee solution mere. 1.

Cal culerl ev olumeVmde solution mere a prelever.

2. Cal culerl 'incertitudesu rl ac oncentrationde la s olutionain sip reparee.

4 Manipulation : Preparation d'une solution d'une solution par di-

lution

4.1 Experience 1 :

On souhaite preparer un volume 50,0 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration

0;2mol:L1.

Calculer le volume qu'il faut prelever pour preparer d'une solution mereCm= 1mol:L1. Qu'il est le materiel experimental utilise pour cette operation Decrire le protocole experimental de cette preparation Utiliser correctement ce materiel pour preparer cette solutionMPSI 6 http ://prepanouar.sup.fr

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4.2 Experience 2 :

Rincer la burette avec de l'eau distillee

Remplir la burette avec de la soude a 0;2mol:L1.

Dans un becher de 250, mettre 10,0mL de l'acide chlorhydrique a doser. Adapter un agitateur magnetique et ajouter 2 a 3 gouttes d'indicateur colore BBT. Ajouter la soude mL par mL puis goutte a goutte au voisinage de 8mL.

Chercher le volume equivalentVe.

Deduire la concentration de la solution dosee.

Calculer l'incertitude de cette mesure.MPSI 7 http ://prepanouar.sup.frquotesdbs_dbs1.pdfusesText_1

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