I - Les principaux réactifs chimiques utilisés se présentant à l’état solide et préparation de leur solution :

Calcul de la masse à peser lorsque la solution peut être préparée directement par pesée du solide :

Soit à préparer un volume V de solution de concentration c. On appelle m la masse de solide à peser et M sa masse molaire.

nombre de moles nécessaires :

m = c ´ V ´ M (V en L et m en g)

Le tableau ci-dessous donne les masses m pour préparer 1 L de solution à 0,1 mol.L^-1.

II - Les principaux réactifs chimiques utilisés se présentant à l’état liquide :

Un liquide est pur s’il contient 100 % d’un seul type de molécules.

Souvent, on a une solution commerciale concentrée, le liquide ne contient que x % des molécules désirées (exemple : l’acide chlorhydrique commercial x = 35 % pourcentage en masse).

Calcul du volume à utiliser pour préparer V mL de solution à c mol.L^-1.

L’étiquette du liquide commercial porte les indications suivantes :

• masse molaire (M) ;
• densité (d) ou masse volumique (m en g.L^-1) ;
• pourcentage en masse (x) dans le cas d’un corps non pur (si le corps est pur, x = 100).

La masse volumique d’un liquide (en kg.L^-1 ou g.L^-1) est la masse de 1 L de ce liquide. La densité s’exprime par le même nombre mais est sans unité.

La concentration de ce liquide en mol.L^-1 est :

Le raisonnement est le suivant :

la masse de un litre de liquide est d kg, soit (d ´ 1000) grammes.

Dans 100 grammes de liquide il y a x grammes de molécules désirées.

Donc, dans 1 L il y a :

La masse d’une mole étant M grammes, dans un litre il y a :

La concentration c_m est donc :

On cherche le volume V_m de ce liquide nécessaire pour préparer un volume V_f de solution fille de concentration c_f.

Dilution :

c_m.V_m = c_f.V_f

avec V_f et V_m dans la même unité (L ou mL).

(V_f en L et V_m en mL).

Exemple : on veut préparer 1L de solution d’acide chlorhydrique à 0,1 mol.L^-1.

Données indiquées sur le flacon :

• M = 36,5 g.mol^-1 ;
• d = 1,06 ;
• x = 36.

Concentration et volume désirés :

• c_f = 0,1 mol.L^-1;
• V_f = 1 L.

Volume V_m à prélever :

En fait, le pourcentage indiqué n’est pas précis et ce volume, mesuré à l’éprouvette ne le sera pas non plus. Si l’on désire une concentration précise, il faut :

• préparer une solution trop riche (multiplier par exemple le volume trouvé par 1,2) ;
• doser cette solution trop riche ;
• calculer le volume de solution nécessaire pour ajuster cette concentration à la concentration désirée ;
• faire la dilution correspondante et homogénéiser.

Cas particulier de l’eau oxygénée :

L’eau oxygénée achetée dans le commerce est à 110 volumes. Cela signifie que 1 L de cette eau oxygénée peut libérer 110 L d’oxygène lorsqu’elle se décompose selon la réaction :

La concentration correspondante est à environ 9,8 mol.L^-1.

Pour préparer 1 L de solution à 0,1 mol.L^-1, il faut donc prélever :

Remarque : l’eau oxygénée se décompose facilement si bien que le volume d’un flacon entamé depuis quelque temps est à un volume plus faible.