Objectif d’apprentissage
1. Apprendre à diluer et à concentrer les solutions.
Souvent, un travailleur devra changer la concentration d’une solution en modifiant la quantité de solvant. La dilution est l’ajout de solvant, ce qui diminue la concentration du soluté dans la solution. La concentration est l’élimination du solvant, ce qui augmente la concentration du soluté dans la solution. (Ne confondez pas les deux utilisations du mot concentration ici !)
Dans la dilution comme dans la concentration, la quantité de soluté reste la même. Cela nous donne un moyen de calculer quel doit être le nouveau volume de la solution pour la concentration de soluté souhaitée. À partir de la définition de la molarité,
molarité = moles de soluté / litres de solution
nous pouvons résoudre le nombre de moles de soluté :
moles de soluté = (molarité)(litres de solution)
Une façon plus simple d’écrire ceci est d’utiliser M pour représenter la molarité et V pour représenter le volume. L’équation devient donc
moles de soluté = MV
Parce que cette quantité ne change pas avant et après le changement de concentration, le produit MV doit être le même avant et après le changement de concentration. En utilisant des nombres pour représenter les conditions initiales et finales, nous avons
M1V1 = M2V2
comme équation de dilution. Les volumes doivent être exprimés dans les mêmes unités. Notez que cette équation ne donne que les conditions initiales et finales, et non la quantité de changement. La quantité de changement est déterminée par soustraction.
Exemple 9
Si 25,0 mL d’une solution 2,19 M sont dilués à 72,8 mL, quelle est la concentration finale ?
Solution
Il importe peu de savoir quel ensemble de conditions est étiqueté 1 ou 2, tant que les conditions sont appariées correctement. En utilisant l’équation de dilution, nous avons
(2,19 M)(25,0 mL) = M2(72,8 mL)
En résolvant la deuxième concentration (en notant que les unités de millilitre s’annulent),
M2 = 0,752 M
La concentration de la solution a diminué. Pour passer de 25,0 mL à 72,8 mL, il faut ajouter 72,8 – 25,0 = 47,8 mL de solvant.
Testez vous-même
Une solution de KBr 0,885 M dont le volume initial est de 76.5 mL, on ajoute de l’eau jusqu’à ce que sa concentration soit de 0,500 M. Quel est le nouveau volume de la solution ?
Réponse
135,4 mL
La concentration des solutions implique l’élimination du solvant. Habituellement, cela se fait par évaporation ou par ébullition, en supposant que la chaleur de l’ébullition n’affecte pas le soluté. L’équation de dilution est également utilisée dans ces circonstances.
La chimie est partout : Préparer des solutions IV
Dans une salle d’urgence d’hôpital, un médecin ordonne une livraison intraveineuse (IV) de 100 mL de KCl à 0,5 % pour un patient souffrant d’hypokaliémie (faible taux de potassium). Est-ce qu’un aide court jusqu’à une armoire à fournitures et en sort une poche IV contenant cette concentration de KCl ?
Ce n’est pas probable. Il est plus probable que l’aide doive préparer la solution appropriée à partir d’une poche IV de solution stérile et d’une solution stérile plus concentrée, appelée solution mère, de KCl. L’assistant est censé utiliser une seringue pour aspirer une partie de la solution mère et l’injecter dans la poche IV en attente et la diluer à la concentration appropriée. L’aide doit donc effectuer un calcul de dilution.
Si la solution mère est du KCl à 10,0 % et que le volume et la concentration finaux doivent être respectivement de 100 mL et de 0,50 %, le calcul est facile pour déterminer la quantité de solution mère à utiliser :
(10 %)V1 = (0.50%)(100 mL)
V1 = 5 mL
Bien sûr, l’ajout de la solution mère affecte le volume total de la solution diluée, mais la concentration finale est probablement assez proche, même à des fins médicales.
Le personnel médical et pharmaceutique est constamment confronté à des dosages qui nécessitent des mesures de concentration et des dilutions. Il s’agit d’une responsabilité importante : le calcul d’une mauvaise dose peut être inutile, nocif, voire fatal !
Key Takeaways
- Calculer la nouvelle concentration ou le nouveau volume pour une dilution ou une concentration d’une solution.
Exercices
-
Quelle est la différence entre dilution et concentration ?
-
Une solution de NaCl 1,88 M a un volume initial de 34,5 mL. Quelle est la concentration finale de la solution si elle est diluée à 134 mL?
-
Une solution de NaCl 0,664 M a un volume initial de 2,55 L. Quelle est la concentration finale de la solution si elle est diluée à 3,88 L?
-
Si 1,00 mL d’une solution de H2SO4 2,25 M doit être diluée à 1.00 M, quel sera son volume final ?
-
Si 12,00 L d’une solution de HNO3 6,00 M doivent être dilués à 0,750 M, quel sera son volume final ?
-
Si 665 mL d’une solution de KBr 0,875 M sont bouillis doucement pour concentrer le soluté à 1,45 M, quel sera son volume final ?
-
Combien d’eau doit-on ajouter à 1.55 L de 1,65 M Sc(NO3)3(aq) pour réduire sa concentration à 1,00 M ?
Quelle quantité reste constante lorsque vous diluez une solution ?
Si on fait bouillir 1,00 L d’une solution de LiOH jusqu’à 164 mL et que sa concentration initiale est de 0,00555 M, quelle sera sa concentration finale ?
Combien d’eau doit-on ajouter à 75,0 mL de FeCl3(aq) 0,332 M pour réduire sa concentration à 0,250 M ?
Réponses
La dilution est une diminution de la concentration d’une solution, alors que la concentration est une augmentation de la concentration d’une solution.
0,484 M
2,25 mL
401 mL
24,6 mL
.
0 commentaire