Le chapitre traite des concentrations molaires et massiques des solutions chimiques, expliquant leurs définitions et méthodes de calcul. Il décrit également les processus de préparation des solutions par dissolution ou dilution et souligne l'importance de la conservation de la quantité de matière lors de ces opérations. Des exemples pratiques sont fournis pour illustrer ces concepts et méthodes.

1. Chapitre 13 :
Les objectifs de connaissance :
- Définir la concentration molaire ;
- Définir la concentration massique.
Les objectifs de savoir-faire :
- Savoir calculer la concentration molaire d’une espèce chimique en solution ;
- Savoir calculer la concentration massique d’une espècee chimique en solution ;
- Préparer une solution de concentration donnée par dissolution ou par dilution.
Thème : La Pratique du Sport Domaine : L’étude du mouvement

2. 1. Définitions
Définition :
Une solution est obtenue par dissolution d’une espèce chimique dans un solvant
(constituant majoritaire). L’espèce chimique dissoute (molécules ou ions) s’appelle le
soluté  Une solution est le mélange d’un solvant et d’un soluté.
A RETENIR :
- Si le solvant est l'eau, la solution est appelée solution aqueuse ;
- On dit qu’une solution est homogène si le soluté est également réparti dans toute la
solution.
- On dit qu’une solution est saturée lorsque, après agitation, tout le solide introduit ne
s’est pas totalement dissous.
2. Concentration d’une espèce chimique

3. 2.1. Concentration molaire
Définition :
La concentration molaire c d'une espèce chimique en solution est la quantité de
matière n de cette espèce présente dans un litre de solution :
-1
soluté
soluté
solution
concentrationmolaire(enmol.L )
n quantitédematièredesoluté(enmol)
V volumedelasolution(enL)



c
c
solution
n
=
V
Remarque : on admettra que la dissolution d’un soluté dans un solvant n’entraîne pas
de variation de volume.
Vsolution ≈ Vsolvant
Exercice : calculez la concentration cNaCl d’une solution dans laquelle on a dissout 12,0 g
de sel dans 1 L d’eau.
Données : M(NaCl) = 58,44 g.mol1
Réponse :

4. 2.2. Concentration massique
Définition :
La concentration massique cm d'une espèce chimique en solution (soluté), parfois
appelée titre massique et noté t, est la masse m de cette espèce chimique présente
dans un litre de solution :
 


-1
m
soluté
soluté
solution
concentrationmassique(eng.L )
m
m massesoluté(eng)
V
V volumedelasolution(enL)
c t
cm
solution
= =t

-1
NaCl
2,05.10
c = =
1
-1 -1
2,05.10 mol.L
Remarque : il existe une relation entre la concentration massique et la concentration
molaire.
soluté soluté soluté
so solué élut t
M M
M
M M
c

     
    


 
m
m
c
n
n n nsoluté
m
soluté solution solution solution
solution
m
m
=
n V V V=
V
cc
3. Préparation d’une solution
3.1. Par dissolution d’un composé solide

5. Voir TP n°12 : « Préparation d’une solution par dissolution d’un solide »
Principe :
Pour obtenir une solution de concentration donnée, une quantité donnée d’une espèce
chimique est dissoute dans un volume donnée de solvant.
Remarque :
Pour que la mesure du volume de la solution à préparer soit précise, la dissolution s’effectue
dans une fiole jaugée.
Protocole expérimental :

6. Calcul de la masse de l’espèce chimique à dissoudre :
 À partir de la concentration massique de la solution à préparer :
-1
m
soluté soluté
solution
concentrationmassiquedelasolutionàpréparer(eng.L )
m masse(eng)
V volumedelasolutionàpréparer(enL)
c 
 

m solutionm = Vc
 À partir de concentration molaire dans la solution à préparer :
-1
soluté
soluté soluté
solution
soluté
concentrationmolairedelasolutionàpréparer(enmol.L )
m masse(eng)
M
V volumedelasolutionàpréparer(enL)
M masse molaire de l'espèc
c
c


 


solutionm = V
1
e chimique à dissoudre (en g.mol )
 À partir de la quantité de matière dans la solution à préparer :
1
soluté
soluté soluté soluté soluté
soluté
m masse(eng)
n M n quantité de matière de l'espèce chimique dans la solution(enmoL)
M masse molaire de l'espèce chimique à dissoudre (en g.mol )

 

m =

7. Exemple n°1 :
Pour préparer une solution de glucose de volume Vsolution = 100 mL et de concentration
molaire c = 0,3 mol.L1, il faudra peser une masse de glucose de :
glucose glucoseMc  solutionm = V
3.2. Par dilution d’une solution mère
Voir TP n°13 : « Préparation d’une solution par dilution »
A.N. : mglucose = 0,3  180  0,1 = 5,4 g
Exemple n°2 :
Pour préparer une solution de glucose de volume Vsolution = 100 mL et de concentration
massique cm = 75 g.L1, il faudra peser une masse de glucose de :
glucose m solutionm = Vc
A.N. : mglucose = 75  0,1 = 7,5 g
Définitions :

8.  Diluer une solution, c’est diminuer sa concentration en ajoutant de l’eau.
 Facteur de dilution fd :
mère fille
d
fille mère
V
V
c
f
c
 
Lors d’une dilution, la quantité de matière de
l’espèce chimique contenue dans le volume Vmère
de l’échantillon de solution-mère prélevée se
retrouve intégralement dans le volume Vfille de la
solution fille préparée :
nsolution-mère prélevée = nsolution-fille préparée
(conservation de la quantité de matière)
cmère  Vmère = cfille  Vfille
Les concentrations sont exprimées
en mol.L-1 et les volumes en L
Principe

9. Protocole expérimental :
Calcul du volume de l’espèce chimique à prélever :
 À partir de concentration molaire dans la solution fille :
-1
-1
mère mère
fille
concentrationmolairedelasolutionàpréparer(enmol.L )
V
oncentrationmolairedelasolutionmère(enmol.L )
V volumedelasolutionàpréparer(e
fille
fille fille
mère
c
c
c
c




V =
nL)

10.  À partir de la quantité de matière dans la solution fille :
-1
-1
mère mère
fille
concentrationmolairedelasolutionàpréparer(enmol.L )
Vn
oncentrationmolairedelasolutionmère(enmol.L )
V volumedelasolution
fille
fille fillesoluté
mère mère
c
c
c
c c


 

V =
àpréparer(enL)
Exemple : pour préparer 100 mL d’une solution fille de glucose de concentration c1 = 1,0 
10–2 mol.L–1 à partir d’une solution mère aqueuse S0 de concentration c0 = 1,0  10–1 mol.L–1,
il faut prélever un volume V0 de S0 tel que :
c0  V0 = c1  V1
4. Détermination d’une concentration à partir d’une échelle de teinte
Principe :
Par dilution d’une solution mère, on peut fabriquer une échelle de teintes (ensemble de
solutions contenant la même espèce chimique à des concentrations différentes) qui par
simple comparaison permet d’évaluer la concentration inconnue d’une solution contenant
la même espèce chimique colorée.
Voir TP n°14 : « De la couleur à la concentration »

11. A RETENIR :
Plus une solution colorée est concentrée, plus sa concentration en espèce colorante
augmente et plus sa teinte s’obscurcit.
Exercices : n°4 p191, n°8 p191, n°9 p191 n°16 p193 et n°19 p194 ( 2nd 2)