Préparer une solution – concentration en pourcentage, concentration molaire et dilution

SciencesMatière et matériaux13–14 ansLaboratoire virtuel

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Pesez un soluté (NaCl, CuSO₄, sucre) sur une balance électronique, transférez-le dans un bécher ou une fiole jaugée et ajoutez l'eau étape par étape. La concentration C% = m_soluté/m_solution·100 % ou c = n/V est calculée à partir des quantités réellement utilisées ; le mode dilution utilise C₁V₁ = C₂V₂. La solution de CuSO₄ est plus ou moins foncée selon la concentration, et des tâches d'entraînement demandent de préparer une solution donnée. L'écran Unités de concentration convertit une solution en pourcentage massique, concentration en mol/L, molalité, fraction molaire, ppm et ppb étape par étape ; l'écran Polluants convertit des mesures dans l'eau (mg/L), le sol (mg/kg) et l'air (µg/m³ ou ppm en volume) et les compare aux valeurs guides de l'OMS.

Leçon : Solutions et concentration – préparer une solution

Ce qu’elle montre

La concentration peut s'exprimer en pourcentage massique, w = m_soluté ÷ m_solution × 100 %, ou en mol/L, avec n = m ÷ M ; lors d'une dilution n ne change pas, donc C₁V₁ = C₂V₂, et une solution saturée laisse du solide. L'écran des unités part d'une seule solution et montre comment sa concentration en mol/L, sa molalité (mol par kg de solvant), sa fraction molaire, son pourcentage massique et ses ppm découlent des mêmes masses et de la masse volumique. L'écran des polluants convertit des mesures en mg/L, mg/kg, µg/m³ ou ppm en volume et les compare à des valeurs guides de l'OMS, comme 0,01 mg/L de plomb dans l'eau de boisson.

Mode d’emploi

Sur Préparer une solution, choisissez un Soluté et une Méthode, calculez les quantités puis cliquez sur les boutons d'étape dans l'ordre ; chaque préparation terminée remplit le tableau. Sur Unités de concentration, réglez la Masse de soluté et la Masse d'eau et lisez chaque étape des conversions ; décochez la masse volumique mesurée pour essayer votre propre valeur et cliquez sur Noter pour comparer des solutions. Sur Polluants, choisissez un Échantillon, un Polluant et l'unité dans laquelle il est Exprimé, déplacez le Niveau mesuré et voyez son écart à la valeur guide. Chaque écran propose une tâche avec un bouton de vérification.

Paramètres modifiables

Soluté Chlorure de sodium NaCl, Sulfate de cuivre(II) CuSO₄, Saccharose (sucre)
Méthode Concentration en pourcentage C%, Concentration molaire c, Dilution C₁V₁ = C₂V₂
Masse de soluté 0,1–40 g
Volume d'eau (C%) / fiole jaugée 50–250 mL
Concentration de la solution mère (dilution) 0,1–2 mol/L
Écran Préparer une solution, Unités de concentration, Polluants
Masse de soluté (écran des unités) 0,0001–200 g
Masse d'eau (écran des unités) 10–1000 g
Utiliser la masse volumique mesurée
Masse volumique de la solution (écran des unités) 0,95–1,4 g/mL
Échantillon (écran des polluants) Eau de boisson, Sol, Air
Polluant Plomb (Pb), Arsenic (As), Cadmium (Cd), Mercure (Hg), Nitrate (NO₃⁻), Fluorure (F⁻), Particules fines PM₂.₅, Dioxyde d'azote (NO₂), Dioxyde de soufre (SO₂), Ozone (O₃), Monoxyde de carbone (CO)
Exprimé en mg/L, µg/L, mg/kg, µg/kg, µg/m³, ppm, ppb
Niveau mesuré 0,0001–100000

Questions à explorer

Quelle masse de CuSO₄ anhydre faut-il peser pour préparer 100 mL d'une solution à 0,5 mol/L ?
Combien de grammes de NaCl et combien de mL d'eau faut-il pour préparer 50 g d'une solution à 10 % ?
Lors d'une dilution, quelle grandeur reste constante, et pourquoi le bleu de la solution de CuSO₄ pâlit-il ?

Idées pour la classe

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