tp

1. TP
Préparation d’une solution
par dissolution d’un solide
Avant de commencer, écoutez attentivement les précautions à prendre et les règles de sécurité rappelées par le
professeur.
Objectifsde la séance :
- Mettre en œuvre unprotocole expérimental permettantde préparerune solutionpardissolutiond'un
composé solide ;
- Préleverune quantité de matièred’une espèce chimique etdéterminerlaconcentrationd’une solution.
Les perfusions intraveineuses ont pour but l'administration de substances indispensables à la vie d'un patient. Elles
sont incontournablesdèslorsque le patientne peutplusrien absorberpar voie orale (impossibilité de passerpar le
tube digestif).
Les substances pouvantêtre administréessont(liste nonexhaustive) :
- du sodium,sousforme d’ions Na+
provenantsouventd’une solutionde chlorurede sodium ;
- du potassium ;
- du glucose (soluté glucosé);
- deslipides ;
- desdérivéssanguins.
Cessolutionssontpréparéesdansdespochesde différentsvolumes.Voici,parexemple,lespochesque fabriquela
société VIAFLO :
Solutionn° 1 2 3 4
Dénomination
GLUCOSE VIAFLO 5 %
Solution pour perfusion
Poches de 100 mL
GLUCOSE VIAFLO 5 %
Solution pour perfusion
Poches de 250 mL
GLUCOSE VIAFLO 5 %
Solution pour perfusion
Poches de 500 mL
GLUCOSE VIAFLO 5 %
Solution pour perfusion
Poches de 1000 mL
Vsolution
(volume de la solution, en L)
0,100
mglucose
(masse de glucose, en g)
nglucose
(quantité de matière de
glucose, en mol)
glucose
solution
n
V
(en mol.L1)
Bien que le principe de la circulation sanguine ait été décrit dès 1628 par William
Harvey et les capillaires sanguins découverts peu de temps après par Marcello
Malpighi, il faudra attendre le XXe siècle, avec les travaux d'August Krogh pour que
soit établit le mécanisme de régulation de la perfusionsanguine par l'ouverture et la
fermeture des artérioles et des capillaires.
La perfusionestenfait une injectionlente,prolongée etcontinue,àl'intérieurd'une
veine (intraveineuse)le plussouvent,d'unequantité importantede sérum,de sangou
de substances médicamenteuses en solution (soluté).
Comment préparer une solution pour une perfusion ?

2. 1) Etude préliminaire
C CC C
OHH
H
C CH2OH
OH OH
H H
OH
H
O
Le glucoseestun sucredeformule C6H12O6. Ila un apporténergétique
assez important et est souvent prescrit suite à des opérations.
Suite à une opération chirurgicale justement, un patient se voit administrer une solution de glucose sous forme de
perfusion.Le médecinaprescritune ordonnance pourune « solutionà5% en masse ». Celasignifieque dans 100 mL
de solution, il y a 5,00 g de glucose.
2) Préparationd’une solution aqueuse de glucose
À l’aide dumatériel ci-dessous,vousallezdevoirpréparerl’une dessolutionsde glucose dutableau précédent.Pour
cela, vous devez imaginer un protocole expérimental (étapes à suivre) afin de préparer cette solution.
Matériel à votre disposition :
Fiole
Jaugée
Coupelle
de pesée
Spatule
Éprouvette
graduée
Entonnoir
Pipette
pasteur
graduée
Glucose,
saccharose,
…
Balance
électronique
Protocole expérimental :
a) Quelle estlaquantité de matière nglucose, enmole, correspondantàmglucose = 5,00 g de glucose ?
b) Complétezle tableauprécédent.
c) Que constatez-vouspourlescalculsde ladernière ligne ?Que peutreprésenterle rapportnglucose / Vsolution ?
d) Pourréaliserl’une de cessolutions,il fautfaire ladissolutiond’une masse précise de glucosedansde l’eau
distillée.
- Rappelezladéfinitiondumot solution.
- Qu’est-ce qu’un solvant?Dans le cas de lasolutionde glucose,quel estle solvant?
- Qu’est-ce qu’un soluté ?Dansle cas de la solutionde glucose,quel estle soluté ?
Questions

3. 3) Préparationd’une solutionde concentrationdonnée
Données: massesmolairesatomiquesM(C) =12,0 g.mol1
; M(H) = 1,0 g.mol1
; M(O) = 16,0 g.mol1
.
Ensuivantle protocoleproposédanslaquestion5) de lapartieprécédente, préparezlessolutions aqueuses deglucose
suivantes :
- Solutionn°1 : solution de glucose de volumeVsolution = 100 mL etde concentration massiquecm = 75 g.L1
;
- Solutionn°2 : solutionde glucose de volumeVsolution = 100 mL etde concentration molaire c= 0,3 mol.L1
.
4) Conclusion
Rédigezunprotocole completpermettantde préparerunvolumeVsolution =1,00 L d’une solutiondechlorurede sodium
(NaCℓ) à la concentration c = 15,4 mmol.L1
. Cette solution est appelée un sérum physiologique.
Données : massesmolairesatomiques M(Na) =23,0 g.mol1
; M(Cℓ) = 35,5 g.mol1
.
a) D’aprèsvous, le volume de lasolutionest-ilégal àcelui dusolvant ?
b) Calculezlaconcentrationmassique cm de votre solution(voir3) pourla définition).
 La concentrationmassique cm d'une espèce chimiqueensolution(soluté)estlamasse mde cette espèce
chimique présente dansunlitre de solution :
 La concentrationmolaire c d'une espèce chimique ensolution (soluté) estlaquantité de matièrende cette
espèce chimiqueprésente dansunlitre de solution:
a) Quelle estlamasse de glucose mglucose à préleverpourpréparerlasolutionn°1?
b) Calculezlaconcentrationmolaire cde lasolutionn°1.
c) Quelle estlamasse de glucose mglucose à préleverpourpréparerlasolutionn°2?
d) Calculezalorslaconcentrationmassique cm de la seconde n°2.
Questions
Questions

4. CORRECTION
1) Etude préliminaire
Solutionn° 1 2 3 4
Dénomination
GLUCOSE VIAFLO 5 %
Solution pour perfusion
Poches de 100 mL
GLUCOSE VIAFLO 5 %
Solution pour perfusion
Poches de 250 mL
GLUCOSE VIAFLO 5 %
Solution pour perfusion
Poches de 500 mL
GLUCOSE VIAFLO 5 %
Solution pour perfusion
Poches de 1000 mL
Vsolution
(volume de la solution, en L)
0,100 0,250 0,500 1
mglucose
(masse de glucose, en g)
5,00 12,5 25 50
nglucose
(quantité de matière de
glucose, en mol)
2,8 × 102
6,9 × 102
1,4 × 101
2,8 × 101
glucose
solution
n
V
(en mol/L) 0,28 0,28 0,28 0,28
Exemple de calcul (Solution1) :
M(C6H12O6) = 180 g.mol1
mglucose = solution
5
V
100
 = 5 g
M(C6H12O6) =
glucose
glucose
m
n
 nglucose =
 
glucose
6 12 6
m
M C H O
2) Préparationd’une solutionaqueuse de glucose
a) Le volume avarié à cause de l’ajoutdusoluté (glucosesolide)
b) La concentrationmassiquecm de lasolutionest :
glucose
m
solution
m
V
c   1
m
5,0
0,100
c 
  50 g.L
c) Il faut utiliserune fiole jaugée :

5. 3) Préparationd’une solutionde concentrationdonnée
a) Masse de glucose mglucose à préleverpourlasolution1:
glucose
m
solution
m
V
c   glucose m solutionm Vc 
A.N. : mglucose = 75 × 0,05 = 3,75 g
b) La concentrationmolairecde cette solutionsera:
glucose
m
glucose
solution glucose
glucose solution glucose
glucose
glucose
n m=
V M
m V M
n
M
c



  



c
c
A.N. :
75
180
c  = 0,42 mol.L–1

6. c) Masse de glucose mglucose à préleverpourlasolutionn°2:
 
glucose
solution
glucose glucose glucose solution glucose
glucose
glucose
glucose
n
=
V
m n M V M
m
n
M
c
c



     



A.N. : mglucose = 0,3 × 0,05 × 180 = 2,7 g
d) La concentrationmassiquede lasolutionn°2sera :
glucose
m
solution
m
V
c 
A.N. : cm = 2,7 ÷ 0,05 = 54 g.L–1
FICHE TP
Type d’activité : Activité expérimentale (TP1,5h)
Conditionsdemise en œuvre : manipulationenbinômes.
Pré- requis :
- Quantité de matière ;
- Masse molaire ;
- Connaitre lesustensilescourantsutilisésenchimie.
NOTIONS ET CONTENUS COMPETENCES ATTENDUES
Solution:solvant,soluté,dissolutiond’une espèce
moléculaire ouionique.
Concentrationsmassique etmolaired’une espèce
en
solutionnonsaturée.
Savoirque la concentrationd'une solutionenespèce
dissoute peuts'exprimereng.L–1
ouen mol.L–1
.
Connaître et exploiter l’expression de la
concentration massique ou molaire d’une espèce
moléculaire ouionique dissoute.
Prélever une quantité de matière d'une espèce
chimiquedonnée.
Préparer une solution de concentration donnée par
dissolution.
Compétence spécifique:
- Elaboreretmettre enœuvre un protocole expérimental.
Compétences transversales :
Matériel (par groupe) : Bureau professeur:
- 2 fiolesjaugées(1de 100 mL et 1 de 50 mL) ;
- 2 béchers(1de 100 mL et1 de 50 mL) ;
- 1 éprouvette graduée de 100 mL ;
- Pissette d’eau distillée ;
- 1 pipette enplastique ;
- 1 balance ;
- 1 coupelle de pesée ;
- Glucose;
- Saccharose;
- Sel de table.

7. - 2 erlenmeyers(1de 100 mL et 1 de 50 mL) ;
- 1 spatule ;
- 1 entonnoir.
Déroulementde la séance : (partie expérimentale)
 Demanderàun(e) élève de préparerune fiche pratiquesurlapréparationd’une solutionpardissolution.
 Présenterbrièvementle matériel qu’ilsconnaissent(ne pasparlerde lafiole jaugée).
 Consigne donnée aux élèves :
« Préparez 100 mL d’une solution de glucose avec le matériel présent sur votre table ».
 Aucune aide n’estdonnée aux élèves.
 Vérifierlesvolumespréparésenutilisantl’éprouvettegraduée.Normalementaucungroupe n’aréussitàpréparer
exactement100 mL.
 Introduire lafiole jaugée.
 Vérifierde nouveaulesvolumes.
 Faire une synthèse etélaborerunprotocole expérimental avecliste dumatériel.
Sources de l’activité
Activité n°2p73 (BELIN 2nd
, CollectionParisi)