I-Sécurité et matériel de préparation de solution au laboratoire 10 points

1-Deux règles de protection au laboratoire : 1ptx2= 2pts
• porter les gants et une blouse ;
• Manipuler sous la hotte.
2- Laver à grande eau la partie touchée et se rendre à l’hôpital. 1pt
3- Signification des pictogrammes ci-dessous : 0,5pt x 3 = 1,5pt
3-1) substance corrosive ;
3-2) substance explosive ;
3-3) substance irritante ou nocive
4- Rôles des verreries suivantes : 0,5pt x 3= 1,5pt
4-a) fiole jaugée : permet à la préparation des solutions de volumes précis.
4-b) ampoule à décanter : permet de séparer deux mélanges non miscibles.
4-c) spatule : permet de prendre les solides dans un flacon.
5- Deux méthodes de préparation d’une solution : 1pt x 2= 2pts
En chimie, il existe plusieurs méthodes pour préparer une solution. Voici deux méthodes courantes :
1. Préparation par dissolution directe :
Cette méthode consiste à dissoudre un soluté solide dans un solvant liquide pour obtenir la solution souhaitée. Voici les étapes générales :
a) Peser le soluté : Utiliser une balance analytique pour peser précisément la quantité de soluté solide nécessaire.
b) Dissoudre le soluté : Placer le soluté dans un bécher ou un autre récipient approprié.
c) Ajouter le solvant : Ajouter une partie du solvant pour dissoudre complètement le soluté, généralement en agitant la solution.
d) Transfert dans une fiole jaugée : Transférer la solution obtenue dans une fiole jaugée.
e) Ajuster le volume final : Compléter avec le solvant jusqu'au trait de jauge pour obtenir le volume final exact de la solution.
2. Préparation par dilution :
Cette méthode est utilisée pour préparer une solution moins concentrée à partir d'une solution mère plus concentrée.
Voici les étapes générales :
a) Calculer le volume de la solution mère : Utiliser la relation de dilution \( C_1V_1 = C_2V_2 \) pour calculer le volume de la solution mère nécessaire (où \( C_1 \) et \( V_1 \) sont la concentration et le volume de la solution mère, et \( C_2 \) et \( V_2 \) sont la concentration et le volume de la solution diluée).
b) Prélever la solution mère : Utiliser une pipette pour prélever précisément le volume calculé de la solution mère.
c) Transférer dans une fiole jaugée : Transférer la solution mère prélevée dans une fiole jaugée.
d) Ajuster le volume final : Compléter avec le solvant jusqu'au trait de jauge pour obtenir le volume final exact de la solution diluée.
Ces méthodes sont fondamentales en laboratoire de chimie pour préparer des solutions de concentrations précises nécessaires pour diverses applications expérimentales.
6-Indiquons comment préparer 200 ml de solution d’acide chlorhydrique à 0,5mol/L par dilution d’une solution commerciale. d = 1,16 ; P= 37% de HCl ; \(\rho \)
• calculons \({V_0}\) le volume à prélever. 1pt
\({C_0}{V_0} = CV\) or \({C_0} = \frac{{P\mu d}}{{100M}}\) Soit \({V_0} = \frac{{100MVC}}{{P\mu d}} = 8,5mL\)
• mode opératoire : Dans une fiole jaugée de 200 ml contenant au préalable de l’eau distillée, versons à l’aide d’une poire de pro pipette un volume \({V_0} = 8,5mL\) de la solution, puis à l’aide d’une pissette complétons la solution avec l’eau distillée jusqu’au trait de jauge et agitons la solution pour la rendre homogène. 1pt

II Vérification du degré d’un vinaigre / 10 points

1-La verrerie utilisée est la fiole jaugée de 100 ml. 1pt
• mode opératoire : A l’aide d’une fiole jaugée de 100 ml , introduisons 10 ml de la solution acide à l’aide d’une pipette puis complétons avec l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. 1pt
2-a) On ajoute de l’eau pour faciliter l’agitation du mélange ou pour assurer une meilleure immersion de la sonde de pH. 1pt
2-b) i) l’ajout de l’eau ne modifie pas le volume à l’équivalence car l’eau apporte autant des ions \({H_3}{O^ + }\) que des ions \(H{O^ - }\). 0,5pt
ii) L’ajout de l’eau entraine une dilution de la solution, ce qui modifie le pH initial de la solution. 0,5pt
3-Déduisons le volume équivalent et le \(p{K_A}\) de la solution d’acide acétique.
En utilisant la méthode des tangentes, on trouve \({V_{BE}} = 15mL\). 1pt
A la demi- équivalence, le \(pH = p{K_A} = 4,8\). 1pt
4-Déterminons la concentration \({C_A}\) de la solution S, puis C celle de vinaigre étudié.
L’équation-bilan de dosage s’écrit :
\(C{H_3} - COOH + H{O^ - } \mathbin{\lower.3ex\hbox{\(\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}\)}} \) \(C{H_3} - CO{O^ - } + {H_2}O\)
A l’équivalence, on a : \({n_{C{H_3} - COOH}} = {n_{H{O^ - }}} \Rightarrow \) \({C_A}{V_A} = {C_B}{V_{BE}}\)
\({C_A} = \frac{{{C_B}}}{{{V_A}}}{V_{BE}} = \) \(7,8 \times {10^{ - 2}}mol/L\) 1pt
Pour le vinaigre \(C = 10CA = 10 \times 7,8 \times {10^{ - 2}}\) \( = 0,78mol/L\) 1pt
5-Vérifions si l’indication portée sur la bouteille est conforme.
Calculons la masse de vinaigre.
\(n = \frac{m}{M} = CV \Rightarrow \) \(m = CVM = 4,7g\) soit 4,7 ° . 1,5 pt
Conclusion : \({4,7^o} \prec {5^o}\), donc l’indication portée sur la bouteille n’est pas conforme. 0,5pt