4                                                      Fiche  TP                      Lefèvre  2014-­‐2015  

PREPARATION  D’UNE  SOLUTION    

On   appelle   solution   un  mélange   obtenu   en   dissolvant   dans   un   solvant   liquide   (ultra-­‐majoritaire)   diverses   espèces   chimiques  (solutés,  très  minoritaires).    L’espèce  dissoute  peut  être  un  gaz  (par  exemple  :  O2(g)  peut  se  dissoudre  dans  l’eau,  permettant  aux  poissons  de  respirer),  un  liquide  ou  un  solide  (cas  le  plus  courant).    

I.  PREPARATION  D’UNE  SOLUTION  A  PARTIR  D’UN  SOLIDE  Une  solution  peut  être  réalisée  en  dissolvant  une  espèce  solide  dans  l’eau  liquide.  On  parle  de  dissolution.    Exemple  :  On  souhaite  préparer  V=100mL  d’une  solution  de  chlorure  de  sodium  NaCl  à  C=0,10  mol.L-­‐1.  La  masse  molaire  du  chlorure  de  sodium  est  MNaCl=58  g.mol-­‐1.  Calculons  la  masse  de  chlorure  de  sodium  à  peser  :  les  100mL  de  solution  doivent  contenir  nNaCl=C.V  mol  de  NaCl,  donc  la  masse  mNaCl  à  peser  est  mNaCl=  nNaCl.MNaCl=  C.V.MNaCl      A.N.  :  mNaCl=0,58g    

II.  PREPARATION  D’UNE  SOLUTION  A  PARTIR  D’UN  AUTRE  SOLUTION  PLUS  CONCENTREE  Il  est   souvent  nécessaire  au   laboratoire  de  préparer  une  solution  plus  diluée  à  partir  d’une  solution  mère  concentrée.  On  dit  qu’on   effectue   une  dilution.   On   prélève   un   volume   Vm   de   solution  mère   et   l’on   ajoute   du   solvant   afin   de   faire   diminuer   la  concentration.    Exemple  :  On  souhaite  préparer  50mL  de  solution  de  NaCl  à  Cf=1,0.10

-­‐2  mol.L-­‐1  à  partir  de  la  solution  précédemment  préparée,  appelée  solution  mère.  Calculons  le  volume  Vm  de  solution  mère  à  prélever.      

Lors  d’une  dilution,  la  quantité  de  matière  de  soluté  reste  constante.    La  quantité  de  matière  prélevée  dans  la  solution  mère  sera  conservée  dans  la  solution  fille.  Quantité  de  matière  souhaitée  dans  la  solution  fille  :  nfille=Cf.Vf  

Quantité  de  matière  prélevée  dans  la  solution  mère  :  nmère=Cm.Vm  

 La  conservation  de  la  quantité  de  matière  impose  :    nfille  =nmère    à  !!.!! =  !! .!!    

Connaissant  Vf  (donné  dans  le  protocole,  ou  choisi  arbitrairement  selon  la  taille  des  fioles  à  disposition),  Cm  et  Cf  on  en  déduit  Vm  :  

!! =  !! .!!!!

 

AN  :  Vm  =5,0mL    

Remarque  :  Utilisation  du  facteur  de  dilution  

On  a  !! =  !!!!!! = !.!!  avec  ! =  

!!!!  le  facteur  de  dilution.  f  traduit  le  rapport  entre  Cm  et  Cf  :  si  f=50,  cela  que  signifie  que  la  

solution  mère  est  50  fois  plus  concentrée  que  la  solution  fille.    

Si  on  retient  que  ! =  !!!!,  il  est  très  facile  de  trouver  quel  est  le  volume  à  prélever  pour  préparer  une  solution.    

Dans   l’exemple  ci-­‐dessus,   la   solution  mère  est  10   fois  plus  concentrée  que   la  solution   fille  :   f=10.  On  en  déduit  10 =  !!!!  :  pour  

Vf  =50mL,  on  doit  prélever  Vm=5mL.      

 

 

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III.  MODE  OPERATOIRE    1. Si   la  solution  est  préparée  à  partir  d’un  solide  :  Peser  le  solide,  puis  l’introduire  dans  la  fiole  jaugée  à  l’aide  d’un  

entonnoir   à   solide.  Pour  ne  pas  perdre  de   soluté,   la   coupelle  de  pesée  et   l’entonnoir  doivent  être   rincés  avec   le  solvant  pour  entrainer  toute  trace  de  composé  accroché  aux  parois.    

1’.  Si  la  solution  est  préparée  à  partir  d’une  autre  solution  ou  d’un  liquide  :  Introduire  la  solution  à  diluer  ou  le  liquide  dans  la  fiole  à  l’aide  d’une  pipette  (jaugée  pour  améliorer  la  précision).  

2. Introduire  de  l’eau  distillée  jusqu’aux  trois  quarts  de  la  fiole.  3. Homogénéiser.    4. Compléter  jusqu’au  trait  de  jauge.  Pour  préparer  un  volume  précis,  il  faut  que  le  bas  du  ménisque  formé  à  l’interface  affleure  

le  trait  de  jauge.  5. Boucher  la  fiole.  6. Homogénéiser  la  solution.  

   Techniques  expérimentales  en  chimie,  Dunod