Préparation et analyse d’une solution saline
Comprendre la Préparation et l’analyse d’une solution saline
Vous êtes un(e) scientifique en herbe et vous devez préparer une solution saline pour une expérience en classe.
Partie 1 : Préparation de la solution
- Calcul de la masse de sel nécessaire : Préparer 250 mL d’une solution saline à 10 g/L. Calculer la masse de sel de cuisine (NaCl) nécessaire pour préparer cette solution. Rappel : La concentration C (en g/L) d’une solution est donnée par la formule C = m/V, où m est la masse du soluté (en g) et V est le volume de la solution (en L).
- Préparation : Décris les étapes que tu suivrais pour préparer cette solution en utilisant le matériel de laboratoire standard (bécher, balance, agitateur, etc.).
Partie 2 : Analyse de la solution
- Observation : Une fois la solution préparée, décris son apparence. Est-elle claire ou trouble ? Y a-t-il des résidus de sel non dissous ?
- Réflexion : Explique pourquoi le sel se dissout dans l’eau. Qu’arrive-t-il aux ions Na+ et Cl- présents dans le sel ?
- Application : Si tu ajoutes plus de sel que la quantité calculée en 1, que se passera-t-il ? Explique en termes de saturation de la solution.
Correction : Préparation et analyse d’une solution saline
Partie 1 : Préparation de la solution
1. Calcul de la masse de sel nécessaire :
Données :
- Volume de la solution à préparer : 250 mL
- Concentration souhaitée : 10 g/L
Formule de la concentration :
\[C = \frac{m}{V}\]
où
- \( C \) est la concentration en g/L,
- \( m \) la masse du soluté en grammes,
- \( V \) le volume de la solution en litres.
Nous devons convertir le volume de la solution :
\[250 \, \text{mL} = 0,25 \, \text{L}\]
- Calcul de la masse :
En réarrangeant la formule, on a :
\[m = C \times V\]
En substituant les valeurs :
\[m = 10 \, \text{g/L} \times 0,25 \, \text{L}\]
\[m = 2,5 \, \text{g}\]
Résultat : Il faut 2,5 g de sel (NaCl) pour préparer 250 mL de solution saline à 10 g/L.
2. Étapes de préparation de la solution
- Etape 1 : Pesée du sel :
Utiliser une balance de précision pour mesurer exactement 2,5 g de sel de cuisine (NaCl).
- Etape 2 : Mesure de l’eau :
À l’aide d’un cylindre gradué, mesurez précisément 250 mL d’eau distillée ou déminéralisée.
- Etape 3 : Transfert dans un bécher :
Versez l’eau mesurée dans un bécher adapté.
- Etape 4 : Ajout du sel :
Ajouter progressivement les 2,5 g de sel dans l’eau contenue dans le bécher.
- Etape 5 : Agitation :
Utiliser un agitateur magnétique ou une baguette de verre pour mélanger la solution jusqu’à dissolution complète du sel.
- Etape 6 : Vérification :
Assurez-vous que la solution est homogène et qu’il ne reste aucun résidu de sel non dissous.
Partie 2 : Analyse de la solution
1. Observation de la solution
- Aspect visuel :
La solution doit apparaître claire et transparente. Aucune trace de particules ou de résidus de sel ne doit être visible, ce qui indique que le sel est complètement dissous.
2. Réflexion sur la dissolution du sel
Le sel de cuisine (NaCl) est un composé ionique. Dans l’eau, qui est une molécule polaire, les molécules d’eau entourent les ions Na\(^+\) et Cl\(^-\). Ce phénomène d’hydratation des ions permet de surmonter les forces électrostatiques qui les maintiennent ensemble dans le cristal, menant ainsi à leur dissociation.
Ainsi, dans la solution, les ions Na\(^+\) et Cl\(^-\) se répartissent de manière homogène, ce qui contribue à la clarté de la solution.
3. Application : Conséquence d’un ajout excessif de sel
- Ajout d’une quantité de sel supérieure à 2,5 g dans 250 mL d’eau :
La solution a une capacité limitée à dissoudre le sel, déterminée par sa solubilité.
Si on ajoute plus de sel que ce que la solution peut dissoudre, la solution devient saturée.
- En pratique :
La partie de sel en excès ne se dissoudra pas et formera des résidus ou des dépôts visibles au fond du bécher.
Ce phénomène se produit parce que la concentration du sel dépasse le point de saturation de l’eau à la température donnée.
Préparation et analyse d’une solution saline
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