Comment calculer la concentration en masse de la solution fille ?

Calcul de la concentration massique d’une solution fille

La dilution d’une solution est une opération courante en chimie, permettant d’obtenir une solution de concentration inférieure à partir d’une solution de concentration plus élevée, appelée solution mère. Pour calculer la concentration massique de la solution fille (Cf), on applique le principe fondamental de conservation de la quantité de matière du soluté.

Principe fondamental:

Lors d’une dilution, la quantité de soluté reste constante. En d’autres termes, la quantité de soluté présent dans la solution mère est identique à la quantité de soluté présent dans la solution fille. Cette conservation se traduit par la formule suivante:

C₀V₀ = C_fV_f

Où:

• C₀ représente la concentration massique de la solution mère (exprimée en g/L).
• V₀ représente le volume de la solution mère (exprimé en litres).
• C_f représente la concentration massique recherchée de la solution fille (exprimée en g/L).
• V_f représente le volume final de la solution fille (exprimé en litres).

Détermination de la concentration fille:

Pour obtenir la concentration de la solution fille (C_f), il suffit d’isoler cette variable dans l’équation:

C_f = (C₀V₀) / V_f

Application pratique:

Imaginons que l’on dispose d’une solution mère de chlorure de sodium (NaCl) de concentration C₀ = 10 g/L et de volume V₀ = 250 mL. On souhaite préparer 500 mL de solution fille (V_f = 500 mL = 0.5 L).

1. Conversion des unités: Il est crucial de s’assurer que les unités sont cohérentes. Le volume V₀ est exprimé en mL, tandis que les autres données sont exprimées en litres. On convertit donc V₀ en litres: V₀ = 250 mL = 0.25 L.

2. Calcul: En appliquant la formule, on obtient :

   C_f = (10 g/L * 0.25 L) / 0.5 L = 5 g/L

Conclusion:

La concentration massique de la solution fille de chlorure de sodium est de 5 g/L.

Points importants:

• Cette méthode s’applique à toutes les dilutions, quel que soit le soluté.
• L’unité de concentration (g/L) doit être cohérente avec les unités de volume (L).
• Une attention particulière doit être portée à la conversion d’unités (mL en L).

Ce calcul simple permet de déterminer la concentration d’une solution fille à partir des données de la solution mère et du volume final désiré.