Accomplir calculs impliquant dilution de solution est de vérifier la quantité de solvant qui leur a été ajoutée ou retirée, ce qui entraîne les modifications possibles suivantes de leurs concentrations :
Retrait de la partie solvant : Lorsqu'une partie du solvant est éliminée d'une solution, la quantité de soluté se rapproche ou devient supérieure à la quantité de solvant, ce qui rend la solution concentrée.
Ajout de plus de solvant : Lorsque la solution reçoit une quantité supplémentaire de solvant, sa masse devient encore plus grande que celle du soluté, ce qui rend la solution diluée.
les formules couramment utilisés pour effectuer ces calculs sont :
a) À molarité:
Mi. Vi = VF.VF
Mi = molarité initiale de la solution
vi = volume initial
MF = molarité finale de la solution
VF = volume final de solution
REMARQUE: Le volume final est la somme du volume initial et du volume ajouté (Vf = Vi + Va) ou la soustraction du volume initial par le volume de solvant qui a été éliminé (Vf = Vi - Ve).
b) Pour concentration commune:
Ci.Vi = CF.VF
Ci = molarité initiale de la solution
ÇF = molarité finale de la solution
c) Pour titre de masse:
Ti.mi = Tf.mf
Ti = Titre initial de la solution
mi = masse de la solution initiale
Tf = Titre final de la solution
mf = masse de solution finale
Voir quelques exemples d'utilisation des formules ci-dessus dans des calculs impliquant une dilution de solution :
Exemple 1: 50 g d'une solution de H2SEUL4 63 % en masse sont ajoutés à 400 g d'eau. Le pourcentage massique de H2SEUL4 dans la solution obtenue est :
a) 7%.
b) 9 %.
c) 10 %.
d) 12%.
e) 16%.
Données de l'exercice :
mi = 50g
Pi = 63%
REMARQUE: En transformant le pourcentage donné pour le titre initial en divisant par 100, nous avons :
Ti = 0,63
TF =?
PF = ?
Avant de trouver le pourcentage, il faut dans un premier temps déterminer la valeur du titre final (TF) à travers l'expression suivante :
mi. Ti = mF.TF
50.0.63 = 450.TF
31,5 = 450.TF
31,5 = TF
450
TF = 0,07
Après avoir trouvé la valeur du titre final, il suffit de le multiplier par 100 pour obtenir le pourcentage massique de H2SEUL4 obligatoire:
P = TF.100
p = 0,07 100
p = 7%, Lettre a).
Exemple 2 : A un échantillon de 100 ml de NaOH à une concentration de 20 g/l, on a ajouté suffisamment d'eau pour atteindre 500 ml. La concentration, en g/L, de cette nouvelle solution est égale à :
a) 2.
b) 3.
c) 4.
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d) 5.
e) 8.
Données de l'exercice :
Ci = 20g/L
Vi = 100 ml
VF= 500 ml
ÇF = ?
Pour déterminer la valeur de concentration finale (CF), utilisez simplement l'expression ci-dessous :
Ci.Vi = CF.VF
20 100 = CF.500
2000 = CF.500
2000 = CF
500
ÇF = 4g/L lettre C).
Exemple 3 : La dilution est une opération très courante dans notre vie quotidienne. Un exemple est lorsque nous préparons une boisson gazeuse à partir d'un jus concentré. Considérons 100 ml d'un jus donné dont la concentration en soluté est de 0,4 mol. L-1. Le volume d'eau, en ml, qui doit être ajouté pour que la concentration du soluté tombe à 0,04 mol. L-1 sera de :
a) 1000.
b) 900.
c) 500.
d) 400.
Données de l'exercice :
Mi = 0,4 mol/L
Vi = 100 ml
REMARQUE: il n'est pas nécessaire de transformer l'unité mL du volume initial car l'exercice demande le volume ajouté également en mL.
Va = ?
VF= ?
MF = 0,004 mol/L
La déclaration ne fournit pas le volume final (VF) et demande de calculer le volume ajouté (Va). Pour ce faire, il faut d'abord rappeler que le volume final est la somme du volume initial (Vi) plus le volume ajouté :
VF = Vi + Va
En ajoutant la valeur du volume initial dans l'expression ci-dessus, nous aurons :
VF = 100 + Va
Donc si on remplace le VF ci-dessus dans l'expression pour les calculs en dilution, on retrouve la valeur du volume ajouté :
Mi. Vi = MF.VF
0,4 100 = 0,04 (100 + Va)
REMARQUE: Nous devons multiplier les 0,04 pour chaque donnée entre parenthèses :
40 = 4 + 0,04.Va
40 - 4 = 0,04.Va
36 = 0,04.Va
36 = aller
0,04
Va = 900 ml, la lettre B).
Exemple 4 : Quand 100 cm sont dilués3 d'une solution à 0,5 mol/dm3 à 0,2 mol/dm3, quel sera le volume de la nouvelle solution obtenue ?
a) 2500 cm3
b) 250 cm3
c) 200 cm3
d) 2000 cm3
Données de l'exercice :
Mi = 0,5 mol/dm3
vi = 100 cm3
REMARQUE: il n'est pas nécessaire de transformer l'unité cm3 car toutes les alternatives apportent des résultats de volume en cm3.
VF= ?
MF = 0,2 mol/dm3
Pour trouver la valeur de volume finale, il suffit d'ajouter les valeurs fournies dans l'expression ci-dessous :
Mi. Vi = MF.VF
0,5 100 = 0,2 VF
50 = 0,2.VF
50 = VF
0,2
VF = 250cm3 - la lettre B).
Par moi Diogo Lopes Dias
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
JOURS, Diogo Lopes. « Calculs impliquant la dilution de solutions »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-diluicao-solucoes.htm. Consulté le 28 juin 2021.
