Bonjour à tous, suite à la précédente vidéo sur la dilution, nous allons maintenant mettre en pratique ce qui a été vu à travers la résolution d'un exercice via deux méthodes différentes. Allez, c'est parti ! Voici l'énoncé.
Dans un bécher, on dispose de 15 ml d'une solution de permanganate de potassium de concentration 1,6 g par litre et on voudrait diluer cette solution afin d'obtenir un volume de 100 ml de solution à la concentration de 0,40 g par litre. Est-il possible de réaliser cette dilution ? Pourquoi ?
A vous de jouer ! Mettez la vidéo en pause et essayez de répondre vous-même sans vous précipiter sur la correction qui arrivera juste après, rassurez-vous. Avant de se lancer dans la résolution, il est important de repérer les informations utiles.
Vous pouvez les réécrire ou les surligner. Ici, nous les entourerons et les réécrirons au fur et à mesure en utilisant des couleurs différentes selon qu'elles sont en rapport avec la solution mère ou la solution fille. Attention, le volume de 15 ml du début de l'énoncé ne représente pas le volume de la solution mère à prélever.
C'est uniquement la solution telle qu'elle est initialement. Par contre, 1,6 g par litre représente la concentration massique de la solution mère que nous choisissons de noter CM1. On l'entoure donc en orange. Continuons. On souhaite obtenir une solution de volume 100 ml et de concentration massique 0,40 g par litre.
Ces deux informations font référence à la solution phi. On les entoure donc en vert. On notera V2 égale 100 ml et CM2 égale 0,40 g par litre pour être cohérent avec la première notation choisie.
Pour répondre à la question et donc savoir si la dilution est possible, il nous manque une information. le volume V1 de la solution mère à prélever dans la solution de départ. Pourquoi demande-t-on si la dilution est possible ou pas ? Simplement car si on trouve pour V1 10 ml par exemple, la dilution est réalisable.
Mais si on trouve 20 ou 25 ml, la dilution sera impossible car le volume de solution mère maximale dont nous disposons est de 15 ml, comme l'indique l'énoncé. Afin de déterminer ce volume, deux méthodes sont envisageables. Pour la première, on utilise le fait qu'au cours d'une dilution, Il y a conservation de la masse de soluté, donc M1 égale M2, et on utilise la formule qui en découle, CM1 fois V1 égale CM2 fois V2. On réarrange ensuite cette formule pour écrire à l'expression littérale du volume V1 de la solution mère après le V. On passe ensuite à l'application numérique.
Attention, comme la concentration massique est en g par litre, il faut convertir le volume V2 en litre pour ne pas avoir de problème d'unité. On prend sa calculatrice et on écrit le résultat en faisant attention au nombre de chiffres significatifs. On trouve 0,025 litres, soit 25 millilitres.
On note maintenant la phrase réponse. Pour réaliser une telle solution, nous devons prélever 25 ml de solution mère à l'aide d'une pipette jaugée. Cette dilution est impossible car nous disposons seulement de 15 ml de solution mère. Toutes ces étapes sont indispensables dans la justification de votre réponse.
Pour la partie calcul, il faut absolument penser à bien noter l'expression littérale, suivie de l'application numérique pour finir avec le résultat accompagné de la bonne unité. Si vous avez noté toutes ces étapes sur votre feuille, bravo ! Pour la deuxième méthode, on utilise le facteur de dilution F qui a pour formule F égale CM1 sur CM2 qui est aussi égale à V2 sur V1. Au vu des données, on fait l'application numérique avec les concentrations massiques et on trouve F égale 4,0, ce qui signifie que la solution mère est 4 fois plus concentrée que la solution fille.
En utilisant cette fois-ci la formule du facteur de dilution avec les volumes, on peut en déduire que le volume V1 de la solution mère à prélever avec la pipette jaugée a pour formule V1 égale V2 sur F. Après application numérique, on trouve que V1 égale 0,025 litres, soit 25 millilitres. On trouve bien la même réponse que précédemment et on peut écrire la même conclusion. Ces deux méthodes de résolution sont autant valables l'une que l'autre et nous permettent de dire que la dilution est impossible puisque le volume de solution mère maximale dont nous disposons est de 15 millilitres, comme l'indique l'énoncé. Il n'y aura donc pas assez de solution mère.
pour remplir une pipette jugée de 25 ml.