(Notes STE p.57 | Notes ST p.32 )
Les solutions des mélanges homogènes résultant de la dissolution d'un ou plusieurs soluté(s) dans un solvant.
Dans une solution, un ou plusieurs solutés se dissolvent dans un solvant. Le solvant est toujours la substance en plus grande quantité. Le soluté est la substance en plus petite quantité.
L’eau a la capacité de dissoudre plusieurs substances. La solution qui en résulte s’appelle une solution aqueuse.
Dans une solution aqueuse les molécules de soluté s'éloignent les unes des autres et se répartissent à travers les molécules de solvant (eau).
Il arrive parfois que le soluté se sépare en ions (Dissociation électrolytique), comme dans la troisième case du schéma ci-dessous.
La concentration est un rapport indiquant la quantité de soluté dissoute par rapport à la quantité de solution donnée.
Concentration en nombre de grammes de soluté par litre de solution (g/L) (Notes STE p.58 | Notes ST p.33 )
On utilise la formule avec une quantité de soluté en GRAMMES (g) et un volume de solution entre LITRES (L)
Il faut toujours s'assurer d'avoir les bonnes unités de mesure avant de faire une opération mathématique dans un calcul de concentration!
Exemple (Version vidéo)
Concentration en nombre de grammes de soluté par 100 ml de solution (% m/V) (Notes STE p.59 | Notes ST p.34 )
On fait un produit croisé pour transposer le nombre de grammes de soluté qui sera présent dans 100 mL de solution. Il faut travailler avec une quantité de soluté en GRAMMES (g) et une quantité de solution en MILLILITRES (mL)
POURCENTAGE --> POUR CENT millilitres.
On fait ici un rapport équivalent de la masse de soluté en grammes sur le volume de solution en millilitres afin de savoir combien de grammes de soluté sont présents dans 100 mL de solution.
Exemple (Version vidéo)
Concentration en nombre de millilitres de soluté par 100 ml de solution (% V/V)
On fait un produit croisé pour transposer le nombre de millilitres de soluté qui sera présent dans 100 mL de solution. Il faut travailler avec un volume de soluté en MILLILITRES (mL) et un volume de solution en MILLILITRES (mL)
Concentration en nombre de grammes de soluté par 100g de solution (% m/m)
On fait un produit croisé pour transposer le nombre de grammes de soluté qui sera présent dans 100 g de solution. Il faut travailler avec une quantité de soluté en GRAMMES (g) et une quantité de solution en GRAMMES (g)
Exercices (Corrigé vidéo)
La concentration en PPM (Notes STE p.61 | Notes ST p.36 )
Lorsque la quantité de soluté dans une solution est très petite, nous utilisons le ppm ou parties par million. Ce qui signifie 1 particule de soluté dans 1 million de particules de solvant. La concentration en PPM représente le nombre de milligrammes de soluté dans 1 kilogramme de solution.
On fait un produit croisé pour transposer le nombre de milligrammes de soluté qui sera présent dans 1 kg de solution. Il faut travailler avec une quantité de soluté en MILLIGRAMMES (mg) et une quantité de solution en KILOGRAMMES (kg)
Pour les solutions aqueuses, puisque 1 kg d’eau occupe une volume de 1 L, on peut dire que la concentration en ppm est égale à la quantité de soluté en MILLIGRAMMES (mg) pour 1 litre de solution.
Exemple (Version vidéo)
La concentration molaire (STE) (Notes STE p.62 | Notes ST XX )
La concentration molaire indique le nombre de moles de soluté dans un litre de solution. On l'appelle parfois "molarité".
Elle nous permet, grâce au nombre d’Avogadro, de savoir combien d’atomes ou de molécules sont présents dans une solution donnée.
On peut la calculer avec la formule suivante :
On symbolise la Cmol par des crochets de chaque côté de la formule chimique de la substance mesurée.
Par exemple, l’expression [NaCl]=0,5 mol/L est correctement utilisé pour représenter la concentration molaire du chlorure de sodium.
Exemple (Version vidéo)
Le pH (Notes STE p.63 | Notes ST p.37 )
Que mesure le pH ? Le pH (potentiel Hydrogène) quantifie le degré d'acidité ou de basicité d'une solution. Les ions H+ étant directement responsable de l'acidité d'une solution, le pH représente la concentration d'ions H+ dans une solution.
Plus le pH est petit, plus la concentration d’ions H+ est élevée. → [H+] = 10-pH mol/L
Une échelle de pH est logarithmique, c’est à-dire qu’il faut multiplier par 10 à chaque fois qu’on change d’une unité sur l’échelle de pH.
Le pH du café est de 5, le café est donc 100 fois plus acide que l’eau distillée.
Le savon a un pH de 12, il est donc 1 000 000 fois fois plus basique que le lait qui a un pH de 6.
Il y a deux bonds sur l'échelle pH qui séparent le café (pH 5) et l'eau distillée (pH 7). Chaque bond correspond à une concentration 10 fois plus élevée ou plus basse. Puisqu'il y a deux bons --> 10 x 10 = 100 fois plus acide
Il y a 6 bonds qui séparent le savon (pH 12) du lait (pH 6) sur l'échelle pH. Chaque bond correspond à une concentration 10 plus élevée ou plus basse. 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 = 1 000 000 fois plus basique.