Les solutions et leur préparation
concentration molaire (déf, unité ), ils trouvent r apidement la réponse Ils s’attendaient à quelque chose de compliqué On reprend le cours, je leur montre des bouteilles d’eau minérale COURS : 22-La concentration massique déf, unité, relation entre Cm, m et V puis démo pour relation entre C et Cm (rappel sur
PREPARATION DES SOLUTIONS BUT DE TRAVAIL : DEFINITIONS
2)- La concentration molaire (Molarité C M [mol L-1]): C’est le rapport de la quantité de matière (n) de X exprimée en mol contenue dans un certain volume (V) de solution divisée par ce volume (V) de solution exprimé en L La concentration molaire a donc pour unité la mol L-1 La concentration molaire
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Calculer la concentration molaire Cl de (Sl), {0,5pt} 92 5/ A la solution (Sl) de vo(ume VI et de concentration molaire Cl, on ajoute une solution (S2) de chlorure d'hvdrogène de concentration molaire = mol L-1 et de volume V2 = 300 mL On obtient une solution aqueuse (S3) de chlorure d'hvdrogène de concentration molaire 03 Mot-urer que : C3
PLANIFICATION 2020-2021 Science et techno Secondaire 4 ST-STE
Devoir finir page 2 du document 10 pages Notes de cours à prendre par les élèves ST-STE Chapitre 2 2 La concentration Concentration = Quantité de soluté Quantité de solution Concentration en g/L Concentration en (m/V) = g/100mL masse volume Concentration en (V/V) = mL/100mL volume volume
Partie I : LA MATIERE
4 Déterminer la valeur de la concentration molaire en soluté apport é et en déduire les concentrations [Fe 3+] et [Cl-] Exercice 2 : es pouvant réagir selon l’équation bilan:A + 2 B AB 2 jauneen solution aqueuse alors que les espèces A et AB 2 sont incolores On Splace dans un bécher un volume V A = 100 mL d’une solution aqueuse A
chimiques par dosage concentration d’une espèce chimique
concentration inconnue, on trouve A = 0,25 a) En déduire graphiquement la concentration molaire de la solution S b) Calculer sa concentration massique III- Dosage par étalonnage utilisant la conductimétrie (Cf TP 2) Les solutions d’espèces chimiques possèdent une résistance électrique qui dépend de leur concentration
2020-2021 Science et techno Secondaire 4 ST-STE Yvan Girouard
Concentration en (m/V) = g/100mL masse volume Concentration en (V/V) = mL/100mL volume volume Concentration en ppm = masse de soluté x 106 masse de solution (partie par million) STE Concentration molaire en mol/L C = concentration molaire n = nombre de moles V = volume en litre (L) C = m V C ppm 6= m soluté x 10 m
Devoir surveillée n°1
de cuivre (II) de concentration molaire en soluté CuCl 2 (s) apporté c 0 = 2,00 10-2 mol L-1 Dans une fiole jaugée de 100 mL, on introduit un volume V = 50 mL On obtient ainsi une solution-fille S 1 de concentrations c 1 Déterminer la concentration c1 de la solution S 1 Expliquer la démarche 2 -
CHAPITRE 5 : LA CHALEUR MOLAIRE D’UNE RÉACTION
LA CHALEUR MOLAIRE D’UNE RÉACTION 5 1 LA CALORIMÉTRIE 1 Alicia dissout du nitrate de sodium dans 200 ml d’eau Après dissolution complète du soluté, elle note que la température est passée de 25,0 °C à 22,5 °C D’après ces données, lequel des énoncés suivants est vrai ?
I DETERMINATION DE LA CONSTANTE D’ACIDITE D’UN INDICATEUR COLORE
Ajouter un volume v = 2,0 mL précisément de solution de vert de bromocrésol (VBC) de concentration molaire C 1 = 3,0 10-4 mol L-1 et bien homogénéiser (Attention à bien repérer les différentes solutions ) Chaque tube contient de la solution d’indicateur coloré (VBC) de même concentration en soluté apporté
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Activités sur les solutions et leur préparation Exp déjà faites pour introduire la définition d"une solution : A partir des exp que je leur montre, ils doivent trouver la définition d"une solution :
Sucre dans de l"eau
Sirop dans de l"eau
CO2 dans de l"eau de chaux qui se trouble (trouble = précipité mais je n"en parle pas)
Diiode dans du cyclohexane
COURS : les solutions et leur préparation
1-Présentation :
Rappels exp réalisées dans le cours
Définition du cours : une solution est un mélange liquide homogène obtenu par dissolution d"une espèce chimique, le soluté (liq, gaz, solide) dans un liquide, le solvant... Activité 1 : Construction de modèles sur la dissolution et la transformation chimique activité faite en classe puis ramassée On introduit dans deux béchers un même volume d"eau. Dans le premier, on ajoute un cachet d"aspirine " normal » (comprimé labo du Rhône :avantage on voit la décomposition du comprimé mais dissolution se fait mal, mélange
trouble ; sachet aspégic en poudre, bonne dissolution mais on ne voit pas la décomposition) et dans le deuxième un cachet d"aspirine effervescent.1. Noter vos observations pour chaque bécher.
discussionDans un cas, on voit le cachet disparaître à l"oeil nu, se décomposer petit à petit, il faut agiter.
ATTENTION ! Insister sur le fait qu"il ne fond pas !!! différence avec changement d"étatDans le 2ème , il se produit un dégagement gazeux, le cachet se déplace, pas besoin d"agiter.
Bécher 1 Bécher 2
Il se dissout :12 Il se dissout :12
Il se décompose :5 Il se forme des bulles :10 (sans parler de dissolution ou de réaction) Il ne s"est pas dissous :1 Il se produit une réaction :1Il se condense :1
Il fond :1
Il n"y a pas de différence : 2
Il s"est dilué :1
2. Quelles sont les différences entre les deux situations ? discussion
Dans le 1er cas, il s"agit d"une simple dissolution, les composés restent tous les mêmes. Pas de
modification des espèces chimiques. On obtient une solution, mélange liquide homogèneDans le 2ème cas, il apparaît une nouvelle espèce chimique, CO2, il s"est produit une
transformation chimique. On obtient pas une solution, milieu hétérogène Réponse 2 : il se produit une réaction : 2 élèves3. Est-ce que l"un des deux médicaments est plus efficace que l"autre ? Justifier.
discussionL"efficacité est la même car la quantité d"agent actif est la même dans les deux cachets et est
restée la même au cours des deux opérations réalisées.On ne le voit plus car il s"est dispersé dans tout le liquide. Trop petit pour être visible à l"oeil
nu.Ce n"est pas le principe actif qui a réagi
4. Pourquoi faut-il agiter dans le cas du cachet non effervescent ?
On est obligé de mélanger pour avoir une bonne dissolution et quelque chose d"homogène.Correction de l"activité la séance de TP suivante puis à nouveau expérience paillasse prof
avec pastille de réactif de Patton et Reeder (coloration violette). On voit les " petits » grains se détachés et se répartir dans l"eau.Discussion avec les élèves. :
" que se passe-t-il ? » " le comprimé se détériore, se désintègre...et donc l"eau se colore » :
Représentation au tableau du solide avec " petits " grains » organisés. " que se passe-t-il dans l"eau ? » " l"eau sépare les petits grains » " combien y-aura-t-il de grains quand ce sera terminé » " autant »" pourquoi ne voit-on plus de solide quand c"est fini ? » " ........................ ? » pas de
réponse réelle pour eux. " pourquoi faut-il agiter ? » " pour avoir la même couleur partout, pour que ce soit homogène »CONSTRUCTION MODELES : solutions et 1
ère partie des transfo chimiques
COURS :
Ajouter que lors de la préparation d"une solution, les quantités de matière de soluté ne sont
pas modifiées (contraire d"une transfo chimique)Mise en application avec activités 2 et 3
Activité 2 : savoir différencier une dissolution d'une transformation chimique ou d'un changement d état : (appropriation des modèles) activité faite en classe et corrigée en suivant Indiquer dans chaque situation si les phénomènes de la vie courante représentés ci- dessous sont des transformations chimiques, des changements d"états ou encore des dissolutions. Remarque : on rappelle qu"un changement d"état modifie l"aspect physique d"une substance mais pas sa composition chimique cas 1 : fusion, chgt d"état, c"est toujours de l"eau, sa quantité (masse ) n"a pas changéélève :" madame, c"est une transformation chimique car c"est au contact de l"air que le glaçon
fond » cas 2 :transformation chimique, il y a élimination d"eau, hydrolyse... élève :" le caramel est pourtant toujours sucré » cas 3 : dissolution Insister sur le langage courant : dire que le sucre fond dans le café n"est pas juste. cas 4 : fusion + transformation chimique cas 5 : vaporisation, chgt d"état c"est le cas qui pose finalement le plus de problème cas 6 : transformation chimiqueOK car vu dans l"activité 1
ATTENTION : je n"ai pas testé la représentation des solides par les élèves. Je la donne directement avant d"introduire le modèle.La représentation sera vérifiée dans le TP-dissolution avec l"exo d"application sur le diiode et
à nouveau en 1
ère
Activité 3 :: Savoir utiliser le modèle de la dissolution d'un solide : activité à faire à
la maison On étudie la dissolution d"un solide dans de l"eau. Dans les représentations proposées ci-dessous, chaque rond représente une molécule. Préciser quel(s) schéma(s) corresponde(nt) au contenu du bécher après agitation.Justifier vos choix à l"aide du modèle.
solution homogène, molécules réparties dans tout le volume donc cas 2 et 3 à éliminer quantité non modifiée, donc cas 4 à éliminer seul le cas 1 remplit toutes les conditions Travail à faire à la maison : très bonne réussite avec explications correctes3 élèves sur 29 se sont trompés en comptant le nombre de ronds. Cas 4
COURS la notion de concentration molaire introduite avec petites expériences avec sirop eteau, intro à l"aide de la différence de couleur, influence de la quantité de sirop et du volume
d"eau. Ils disent assez rapidement le terme :" concentré » " la concentration dépendra de quoi ? » " de la quantité de sirop et du volume d"eau »2Notions de concentration :
21-La concentration molaire :
définition ils trouvent l"unité et la relation entre C, n et V Activités 4 puis 5 pour introduire la concentration massique Activité 4 : Solution de glucose :travail à faire à la maison et corrigé en classe Les deux béchers ci-dessous sont identiques. Sur la représentation A, la concentration molaire en glucose est C A = 0,5 mol.L-1 et le volume de la solution contenue dans le bécher est deVA = 200 mL.
1. Déterminer la quantité de matière de soluté représentée par une croix.
n = C*V = 0,5*0,2 = 10-1 mol il y a 15 croix donc chaque croix représente : 0,1/15 = 6,67.10 -3 mol peu de difficultés sur cette question On garde la convention trouvée pour la suite. La concentration molaire en glucose dans le bécher B est CB= 0,125 mol.L-1.
2. En considérant qu"il y a trois croix dans ce bécher, déterminer le volume de la solution de
glucose contenue dans le bécher B.3 croix donc n = 0,1/5 = 0,02 mol en général, ils ont trouvé
V = n/C = 0,16 L plus difficile pour eux surtout au niveau de l"expression littérale3. Compléter alors le schéma du bécher B (nombre de croix et volume)
Ceux qui avaient su répondre à la deuxième avait su faire. Activité 5 : Deux sortes de concentrations : Préparer bécher avec même nombre de boules dans chaque. Prévoir une balance. Travail fait en classe, en TP. Résultats du G1 (13élèves)
On va travailler avec des boules blanches et noires placées dans un récipient volume V donné.
Chaque boule blanche représente 1 mol d"une espèce chimique appelée B Chaque boule noire représente 1 mol d"une espèce chimique appelée N1. Compter le nombre de boules de chaque sorte dans le volume V.
OK2. Que-peut-on en déduire sur la valeur de la concentration molaire des espèces B et N ?
Tous ont trouvé
3. Comparer la masse de chaque type de boule.
OK4. Que-peut-on en déduire sur la masse molaire des espèces B et N ?
Ils sont passé par la masse totale puis on divisé par le nombre de boules (2élèves :15,4%)
Utilisation : 1 boule = 1 mole donc par pesée on a la masse molaire. (11 élèves : 84,6 %)Même chose sur G2
5. Déterminer la masse totale de chaque type d"espèce chimique B et N dans le volume V.
OK6. A partir de vos connaissances et de vos réponses précédentes, dire ce que représente en
chimie la concentration massique d"une espèce chimique. Préciser son unité. Seuls deux élèves ont trouvé au moment du questionnaire.En travaillant avec eux à l"oral sur l"ordre des questions, ce qu"ils ont fait, la notion de
concentration molaire (déf, unité...), ils trouvent rapidement la réponse. Ils s"attendaient à quelque chose de compliqué ! On reprend le cours, je leur montre des bouteilles d"eau minéraleCOURS : 22-La concentration massique
déf, unité, relation entre Cm, m et V puis démo pour relation entre C et Cm (rappel sur activité 5 : même C, M différente donc Cm différent)Application : activité
6 Activité 6 : Savoir comment utiliser un médicament :Activité à faire à la maison Nous allons considérer des médicaments dont l"agent actif est le paracétamol comme l"EfferalganÒ ou le DolipraneÒ.
Le Doliprane
Ò peut par exemple être vendu sous différentes formes: leur présenter. En suspension buvable 2,4% pour les enfants de 3 à 26 kg (environ de la naissance à 9 ans) avec un système doseur gradué en kg. Remarque : 2,4% signifie qu"il y a 2,4 g de paracétamol pour 100 mL de solution. En comprimés, DolipraneÒ 500 mg, pour les adultes ou enfants à partir de 27 kg (environ 8 ans) En comprimés, DolipraneÒ 1000 mg, pour les adultes ou enfants à partir de 50 kg (environ 15 ans). Remarque La dose quotidienne recommandée de paracétamol par jour est d"environ 60 mg/kg soit 15 mg/kg toutes les 6 heures.1. Une famille possède uniquement dans son armoire à pharmacie des comprimés,
Doliprane
Ò 1000 mg. Un enfant de 35 kg a de la fièvre et nécessite d"être soigné. Comment peuvent-ils procéder ? Justifier votre réponse. OK2. Il existe également pour les enfants de l"EfferalganÒ en solution buvable à 3% avec un
système doseur gradué en kg.2.1. Est-il possible d"utiliser le doseur du Doliprane
Ò pour prélever de l"EfferalganÒ pour
un enfant de 10 kg et inversement ? Justifier votre réponse. Certains donnent la réponse rapidement mais peu de recul par rapport au reste de la classe2.2. Calculer la concentration massique de chaque médicament en paracétamol.
2.3. Calculer la dose nécessaire pour soigner un enfant de 10 kg.
2.4. Calculer alors le volume à prélever de solution buvable de chaque type de
médicament. TP-Préparation d"une solution par dissolution (fait avant activité 5) TP à finir à la maison pour séance de cours suivante et ramasséSemaine suivante : TP-Préparation d"une solution par dilution (TP ramassé à la fin de la
séance)