Chapitre Ch-3 : L`eau et les solutions

Cinquième : L’eau et les solutions (chapitre Ch-3)
Chapitre Ch-3 : L’eau et les solutions
I- L’EAU CONTIENT DES SUBSTANCES DISSOUTES
I-1. Substances solides
-- Activité Expérimentale -De l’eau minérale, une eau pure !!!
Pourquoi le capitaine Haddock parle de liquide nauséabond, alors qu’il s’agit d’une eau pure ?
Trouve une manipulation qui permette de confirmer l’affirmation du capitaine.
Tu devras fournir, au soldat, un rapport comportant le but, le matériel, la description de ta
manipulation, tes observations et ta conclusion.
Pour savoir si une eau est pure (eau seule, sans rien de plus), il faut chauffer l’eau jusqu’à évaporation totale.
Eau inconnue
Eau HEPAR
Eau VOLVIC
Eau déminéralisée
Tube à essais (TAE)
Eau à tester
Appareil de chauffage
Après évaporation totale de l’eau présente dans les tubes à essais, on constate que les parois du TAE…
… sont recouvertes d’un important
… sont recouvertes d’un léger dépôt
… sont sans aucune trace
dépôt solide blanc
solide blanc
Ce dépôt blanc sur les parois du tube à essais (TAE) nous permet d’affirmer que l’eau présente dans le tube à essais n’est pas
pure : cette eau contient des solides dissous (les sels minéraux) qui lorsqu’ils ne sont plus dans l’eau sont solides. Cette eau est
un mélange (eau avec d’autres substances), une solution.
L’eau déminéralisée est une eau pure, elle ne contient pas les sels minéraux.
Sur les étiquettes de ces eaux minérales en bouteille, on peut lire l’information ‘Résidu sec à 180°C’. Elle correspond à la
masse de solide obtenu après avoir évaporé 1L de cette eau.
Hépar : 2850mg/L
Volvic : 568mg/L
Ces valeurs sont en accords avec les résultats de l’expérience : le dépôt est plus important dans le TAE qui contenait l’eau
Hépar que dans le TAE qui contenait l’eau Vittel.
Vocabulaire :
Solvant : liquide qui permet de dissoudre une substance (ce qui dissous)
Soluté : composé qui a été dissous (ce qui est dissous)
Solution : mélange comportant un solvant et un soluté.
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I-2. Substances gazeuses
Matériel nécessaire : bouteille d’eau de Perrier, bouchon percé, tube en verre
coudé, tube à essais (TAE), eau de chaux.
Protocole expérimental :
Lorsque le dispositif est monté comme l’indique le schéma ci-contre, agiter la
bouteille d’eau de Perrier. On observe après quelques instants que l’eau de chaux
se trouble (formation d’un précipité blanc).
Conclusion : Nous savons que l’eau de chaux se touble uniquement en présence de dioxyde de carbone. Puisque l’eau de
chaux se trouble, c’est que le gaz présent dans l’eau de Perrier est du dioxyde de carbone.
CARTE D’IDENTITE DU DIOXYDE DE CARBONE
Nom : Dioxyde de carbone
Etat : gazeux à température ordinaire
Couleur : sans couleur
Solubilité : soluble dans l’eau
Test : trouble l’eau de chaux
Toxicité : non toxique, mais asphyxiant
Odeur : piquante
II- QUE PEUT-ON DISSOUDRE ET EN QUELLE QUANTITE ?
II-1. Expérience
On prend deux béchers A et B contenant chacun 100mL d’eau, on ajoute une pincée de sable dans la bécher A et une pincée de
sel dans le bécher B. On agite.
On constate que le sel ‘disparaît’ (se dissous) dans le bécher B, alors que le sable reste visible dans le bécher A.
Le mélange dans le bécher B est un mélange homogène, alors que le mélange dans le bécher A est un mélange hétérogène.
Vocabulaire :
Mélange homogène : mélange pour lequel on ne peut pas distinguer les consituants.
Mélange hétérogène : mélange pour lequel on distingue au moins deux constituants (solide, liquide)
Lorsqu’on ajoute du sel dans l’eau, le sel se dissout : on obtient un mélange, une solution dans laquelle l’eau est le
solvant et le sel est le soluté.
Si on continue d’ajouter du sel dans le bécher B, à partir d’une certaine quantité de sel, il n’est plus possible de dissoudre le
sel : on obtient une solution saturée (solution dans laquelle le soluté dissous et le soluté non-dissous coexistent).
II-2. Que se passe-t-il au cours d’une dissolution ?
Lors de la dissolution, les particules de solvant viennent séparer les particules de soluté. L’agitation des particules de solvant
permettent aux particules de soluté de se disperser dans toute la solution.
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III- PREPARATION D’UNE SOLUTION
-- Activité Expérimentale -Une histoire de pharmacie
Le pharmacien de la ville a un problème. Il sait qu’un litre de sérum physiologique renferme
une masse 10g de sel, mais il doit préparer des petits flacons d’un volume de 100mL et il
ne sait pas quelle quantité de sel il doit ajouter. (Les personnes qui achèteront le flacon de
100mL doivent avoir le même produit que celles qui auraient acheté le flacon d’un litre !)
Tu dois aider le pharmacien et à préparer le flacon de 100mL.
Quel matériel devra utiliser le pharmacien, quel est le protocole expérimental ?
Il faut déterminer la masse de sel présente dans 100mL (relation de proportionnalité).
1L = 1 000mL ↔ 10g
÷ 10
÷ 10
100mL ↔ 1g
La masse de sel présente dans 100mL est donc de 1g. Nous utiliserons une balance électronique préalablement tarée avec un
verre de montre.
Quel appareil de mesure choisir sachant que le flacon qui doit nous permettre de préparer la solution de sérum physiologique
doit avoir un volume très précis de 100mL ?
Nous avons à notre disposition un bécher gradué de 100mL (gradué tous les 5mL), une éprouvette graduée de
250mL (graduée tous les 2mL), une fiole jaugée d’un volume précis de 100mL.
Nous utiliserons donc la fiole jaugée de 100mL.
fiole jaugée
Les différentes étapes de la préparation de la solution de sérum physiologique sont les suivantes :
(1) mesurer, à l’aide de la balance électronique, la masse de sel nécessaire (spatule, le verre de montre est utilisé comme
récipient)
(2) introduire délicatement le sel dans la fiole jaugée en utilisant la spatule
(3) nettoyer le verre de montre avec un peu d’eau. L’eau de nettoyage est introduite dans la fiole jaugée.
(4) ajouter de l’eau jusqu’au tiers de la fiole jaugée
(5) agiter pour dissoudre la totalité du sel
(6) compléter, avec de l’eau, jusqu’au trait de jauge
(7) agiter pour disperser le sel dissous dans la solution
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