De nombreux solides ioniques se dissolvent dans l’eau en libérant des ions mobiles : on obtient une solution électrolytique. Ce chapitre présente la dissociation ionique et les grandeurs de concentration.
Dissolution et dissociation ionique
Exemple : NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq). Les ions solvatés assurent la conduction électrique de la solution.
La concentration molaire
C = n / V, en mol/L.
Concentration molaire des ions
Exemple : CaCl2(s) → Ca²⁺(aq) + 2 Cl⁻(aq). Pour une concentration C : [Ca²⁺] = C et [Cl⁻] = 2C.
Concentration massique et dilution
Concentration massique t = m/V (g/L), liée à C par C = t/M. Lors d’une dilution : C0 × V0 = C × V.
Exercice d’application
Exercice 1 — n = 0,2 mol de NaCl dans V = 500 mL. Calculer C.
Exercice 2 — m = 4,0 g de NaOH (M=40) dans V=200 mL. Calculer C.
Exercice 3 — Équation de dissolution de NaCl et [Na⁺], [Cl⁻] pour C=0,4 mol/L.
Exercice 4 — Équation de dissolution de CaCl2, [Ca²⁺] et [Cl⁻] en fonction de C, calculer pour C=0,15 mol/L.
Exercice 5 — t = 23,4 g/L de NaCl (M=58,5). Calculer C.
Exercice 6 — Diluer C0=1,0 mol/L de CuSO4 pour V=100mL à C=0,1mol/L. a) Relation. b) V0. c) Mode opératoire.
Exercice 7 — Préparer V=250mL de CaCl2 avec [Cl⁻]=0,3mol/L (M=111). a) Équation. b) C puis n. c) Masse à peser.
Corrigés
Corrigé 1 — C = 0,2/0,500 = 0,4 mol/L.
Corrigé 2 — n=0,1 mol ; C=0,1/0,200=0,5 mol/L.
Corrigé 3 — NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq). [Na⁺]=[Cl⁻]=0,4 mol/L.
Corrigé 4 — CaCl2(s) → Ca²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq). [Ca²⁺]=0,15 mol/L ; [Cl⁻]=0,30 mol/L.
Corrigé 5 — C = 23,4/58,5 = 0,4 mol/L.
Corrigé 6 — a) C0V0=CV. b) V0=10 mL. c) Prélever 10mL à la pipette, fiole de 100mL, compléter à l’eau distillée.
Corrigé 7 — a) CaCl2(s) → Ca²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq). b) C=0,15 mol/L ; n=0,0375 mol. c) m≈4,16 g.
