Une solution se constitue d’un liquide, le solvant, dans lequel est dissout le soluté qui est une espèce chimique moléculaire ou ionique. Si le solvant est de l’eau, on parle de solution aqueuse.
Qu’est-ce que le solvant, la solution et le
soluté ?|<ul><li>le soluté est le solide que l'on dissout (espèce minoritaire)<li>le solvant est le liquide dans lequel on dissout (espèce majoritaire)<li>la solution est le mélange du solvant et du soluté</ul>
La concentration en masse \(τ\) (ou \(γ\), ou \(C_m\)) d’une solution est le rapport entre la masse \(m\) de soluté présent et le volume \(V\) de solution :
\[τ = \frac{m}{V}\]
avec
Quelle est la différence entre la concentration en masse τ et la masse volumique ρ ?
Concentration en masse τ, avec unité|\[τ =
\frac{m}{V}\]<ul><li>m en g<li>V en ℓ<li>τ en g.ℓ<sup>−1</sup></ul>
1️⃣ exercice :
Si on dissout une masse \(m = 5,75\text{ kg}\) de sucre dans un volume \(V = 0,75\text{ m³}\), on peut calculer la concentration en masse \(τ\) de cette solution.
Dans un premier temps, on va convertir les valeurs de \(m\) en gramme et de \(V\) en litre.
Puis on détermine la concentration en masse.
\(m = 5\,750\text{ g}\)
\(V = 750\text{ L}\)
\(\begin{aligned} τ &= \frac{m}{V}\\ τ &= \frac{5\,750}{750}\\ τ &= 7,67\text{ g.L}^{−1}\\ \end{aligned}\)
exercice :
La surconsommation de sucre est la cause de nombreux problèmes de santé dans les pays développés. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), il est conseillé de restreindre l’apport quotidien en sucres libres à 50 g. Une réduction supplémentaire, limitant cet apport à 25 g par jour, est associée à des bénéfices additionnels pour la santé.
Une canette de coca de volume \(V = 250\text{ mℓ}\) contient \(m = 27,0\text{ g}\) de sucre ainsi que d’autres substances. Il s’agit d’une solution aqueuse.La boisson pèse \(m_1 = 257\text{ g}\).
Si la concentration en masse τ est supérieure à la solubilité, alors la solution est saturée .
Que signifie qu’une solution est saturée en soluté ?|Une solution est saturée en soluté, lorsque elle ne peut plus dissoudre davantage de ce soluté.
2️⃣ exercice :
Vous pouvez utiliser la proportionnalité, ou le calcul de la concentration.
3️⃣ exercice : La solubilité du sucre étant de \(s_\text{sucre} = 2000\text{g.L}^{−1}\), avons-nous une chance de réaliser une solution saturée en sucre en mettant une masse \(m_\text{sucre} = 14\text{ g}\) dans un volume \(V_\text{solution} = 100\text{ mL}\) d’eau ?
Pour cela, il faut déterminer la concentration massique en sucre de la solution \(τ_m\) et vérifier que \(τ_m < s_\text{sucre}\).
Convertir le volume en ℓ :100 mℓ = 0,1 ℓ
\(\begin{aligned} τ_m &= \frac{m_s}{V}\\ τ_m &= \frac{14}{0,1}\\ τ_m &= 140\text{ g.L}^{-1} < s_\text{sucre}\\ \end{aligned}\)
Comme la concentration massique est inférieure à la solubilité, on peut réaliser cette solution.
La masse de soluté dans la solution mère prélevée est égale à la masse de soluté dans la solution fille.
\[f = \frac{V_{\text{fille}}}{V_{\text{mère}}}\]
mais aussi : \[f = \frac{τ_{\text{mère}}}{τ_{\text{fille}}}\]
définition du facteur de dilution|\[f = \frac{V_{\text{fille}}}{V_{\text{mère}}}\qquad f = \frac{τ_{\text{mère}}}{τ_{\text{fille}}}\]
voir TP
