LESdeelaudience est un procédé de laboratoire, industriel ou domestique dans lequel un certain volume de solvant (pur) est ajouté ou retiré (par évaporation) d'une solution préexistante.
Dans toute solution, il y a toujours la présence d'un solvant et d'au moins un soluté, comme dans un mélange de 500 mL d'eau et 10 g de chlorure de sodium (NaCl) représenté ci-dessous :
Représentation du mélange formé par l'eau et le chlorure de sodium
Si un volume de 300 ml d'eau est ajouté à cette solution, cette procédure est appelée dilution, à mesure que le volume de la solution augmente – dans ce cas, jusqu'à 800 mL – sans toutefois modifier la quantité de soluté.
Dilution par ajout de solvant à une solution saline
LES dilution elle peut également être réalisée en chauffant cette solution saline (composée de 500 mL d'eau et 10 g de NaCl) jusqu'à ce que, par exemple, 300 mL d'eau soient vaporisé. Dans ce cas, le volume de solution serait réduit, cependant, la quantité de soluté ne serait pas modifiée.
Dilution par vaporisation de solvant en solution saline
Principes de dilution :
Le volume final de la solution, lorsque le solvant est ajouté, est toujours supérieur au volume initial ;
Le volume final de la solution, lorsque le solvant est éliminé, est toujours inférieur au volume initial ;
La masse du soluté n'est jamais modifiée lors de la dilution d'une solution ;
Le nombre de moles du soluté ne change jamais lors de la dilution d'une solution;
Lorsque le solvant est ajouté à une dilution, la concentration de la solution finale est toujours inférieure à la concentration de la solution initiale ;
Lorsque le solvant est éliminé en dilution, la concentration de la solution finale est toujours supérieure à la concentration de la solution initiale.
Formules utilisées en dilution
⇒ Calcul du volume final de la solution :
Le volume de la solution finale dans une dilution dans laquelle le solvant est ajouté est calculé par l'expression suivante :
VF = Vje + Vle
VF = volume de solution finale
Vje = volume de solution initiale
Vle= volume de solvant ajouté
S'il y a élimination de solvant dans une dilution, le volume final sera calculé par l'expression suivante :
VF = Vje - Vet
Vet = volume de solvant évaporé.
Calcul de concentration commune:
La concentration de la solution finale, après dilution, peut être calculée comme suit :
Çje.Vje = CF.VF
Çje= concentration commune de la solution initiale
Vje = volume de solution initiale
ÇF = molarité ou concentration en mol/L de la solution finale
VF= volume de solution finale
Calcul de molarité ou concentration en mol/L:
La molarité de la solution finale, après dilution, peut être calculée par l'expression suivante :
Mje.Vje = MF.VF
Mje= molarité ou concentration en mol/L de la solution initiale
Vje = volume de solution initiale
MF = molarité ou concentration en mol/L de la solution finale
VF= volume de solution finale
⇒ Calcul de titre en vrac :
Le titre de la solution finale, après dilution, peut être calculé par l'expression suivante :
Tje.mje = TF.mF
Tje= titre de la solution initiale
mje = masse de solution initiale
TF = titre de la solution finale
mF= masse de solution finale
Comme le titre peut aussi être calculé en pourcentage et, dans les solutions aqueuses, la masse a tendance à avoir la même valeur que le volume, on peut utiliser l'expression mathématique suivante :
Pje.Vje =PF.VF
Pje= pourcentage de solution initiale
Vje = volume de solution initiale
PF = pourcentage de solution finale
VF= volume de solution finale
Exemples de calculs effectués en dilution :
1er exemple - (UFBA) En ajoutant 300 mL d'eau à 100 mL de solution de bicarbonate de sodium à 8%, la concentration de la solution obtenue est :
a) 24 % b) 18 % c) 9 % d) 4 % e) 2 %
Données fournies par l'exercice :
Pourcentage de solution initiale (Pje) = 8%
Volume de solution initial (Vje) = 100 ml
Volume de solution finale (VF) = 400 mL (résultat du mélange de 300 mL à 100 mL)
Pourcentage de solution finale (PF) = ?
Pour calculer le pourcentage de concentration de la solution, on peut utiliser ces valeurs données dans l'expression suivante :
Pje.Vje =PF.VF
8 100 = PF.400
800 = PF.400
PF = 800
400
PF = 2%
2e exemple - (UFPA) 200 mL d'une solution d'hydroxyde de magnésium, Mg (OH)2, ont été préparés en dissolvant 2,9 g de la base dans de l'eau. Quel volume de cette solution doit être dilué à 300 mL pour obtenir une solution de molarité égale à 0,125 M? Données: H = 1; mg = 24; O = 16.
a) 450 ml b) 150 ml c) 400 ml d) 300 ml e) 900 ml
Données fournies par l'exercice :
Masse de soluté dans la solution initiale (m1) = 2,9 g
Volume de solution à utiliser pour la dilution = 200 mL ou 0,2 L (après division par 1000)
Volume de solution initial (Vje) qui sera dilué = ?
Volume de solution finale (VF) = 300 ml
Molarité ou concentration en mol/L de la solution finale (MF) = 0,125M
Pour calculer la concentration en pourcentage de la solution, nous devons procéder comme suit :
Étape 1: Calculer la masse molaire du soluté.
Pour cela, il faut multiplier le nombre d'atomes de chaque élément par sa masse atomique respective puis additionner les résultats :
MMg(OH)2 = 1.24 + 2.16 + 2.1
MMg(OH)2 = 24 + 32 + 2
MMg(OH)2 = 58g/mol
Étape 2: Calculer la concentration en mol/L ou molarité de la solution initiale :
Mje = m1
MV
Mje = 2,9
58.0,2
Mje = 2,9
11,6
Mje = 0,25 mol/L
Étape 3: Déterminer le volume de la solution qui sera diluée à l'aide des valeurs fournies et trouvées dans l'expression suivante :
Mje.Vje = MF.VF
0.25.Vje = 0,125.300
0.25.Vje = 37,5
Vje = 37,5
0,25
Vje = 150 ml
3ème exemple - (UEG-GO) Considérons que 100 mL d'une solution aqueuse de sulfate de cuivre, avec une concentration égale à 40 g. L–1, 400 ml d'eau distillée ont été ajoutés. Dans ce cas, chaque mL de la nouvelle solution aura une masse, en mg, égale à :
a) 2 b) 4 c) 8 d) 10
Données fournies par l'exercice :
Volume d'eau ajouté à la dilution = 400 mL
Volume de solution initial (Vje) = 100 ml
Volume de solution finale (VF) = 500 mL (résultat du mélange de 400 mL à 100 mL)
Concentration commune de la solution initiale (Cje) = 40g. L–1
Concentration commune de la solution finale (CF) en mg/ml= ?
Pour calculer la concentration de la solution en mg/mL, nous devons procéder comme suit :
Étape 1: Convertir la concentration de la solution de départ de g/L en mg/mL.
Pour ce faire, nous devons multiplier à la fois le numérateur et le dénominateur par 1000 et diviser simplement la concentration donnée par 1000 :
Çje = 40g 1000
1L. 1000
Çje = 40mg/ml
Par conséquent, les unités g/L et mg/mL sont les mêmes.
Étape 2: Calculer la concentration en mg/mL à l'aide des valeurs fournies dans l'expression suivante :
Çje.Vje = CF.VF
40 100 = CF.500
4000 = CF.500
ÇF = 4000
500
ÇF = 8mg/ml
Par moi Diogo Lopes Dias
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-diluicao.htm
