Préparer une solution par dilution - Maxicours

Préparer une solution par dilution

Objectif

Préparer par dilution une solution de concentration en quantité de matière donnée.

Points clés

Pour diluer une solution, il faut :

  • Déterminer le volume de solution mère à prélever grâce à la formule C0 × V0 = Cf × Vf.
  • Prélever, à la pipette jaugée, le volume de solution mère calculé précédemment et l'introduire dans la fiole jaugée.
  • Compléter le remplissage de la fiole jaugée jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée.
Pour bien comprendre
  • Concentration en quantité de matière
  • Les règles de sécurité au laboratoire
  • Le matériel du chimiste — Verrerie
1. La dilution
a. Définition de la dilution

On dispose d'une solution initiale (appelée solution mère) de concentration C0 et on souhaite obtenir une solution finale (appelée solution fille) de concentration Cf (concentration finale).

La dilution consiste à prélever un volume de la solution mère et à lui ajouter de l'eau distillée pour obtenir la solution fille.

La solution fille est moins concentrée que la solution mère, c’est une solution diluée.


Principe de la dilution
b. Formule de la dilution

Lors d’une dilution, on ne fait qu’ajouter de l’eau distillée : la quantité de matière en soluté est donc conservée entre la solution mère et la solution fille.

On a donc :

n(mère) n(fille)

Comme n = C × V, on a n(mère) C0 × V0 et n(fille) Cf × Vf .

On obtient donc la formule de la dilution suivante.

C0 × V0 Cf × Vf avec :
  • C0 la concentration initiale (mère) et Cf la concentration finale (fille), en mole par litre (mol/L) 
  • V0 le volume initial (mère) et Vf le volume final (fille),
    en litre (L)
2. Préparation d'une solution par dilution
a. Matériel utilisé

La préparation d’une solution par dilution nécessite l’utilisation du matériel de chimie suivant :

  • bécher ;
  • pipette jaugée ;
  • pipeteur ou propipette ;
  • fiole jaugée de volume souhaité et son bouchon ;
  • pissette d’eau distillée.
Remarque 
La verrerie jaugée est toujours à privilégier car elle permet de mesurer un volume de précision.
b. Protocole expérimental

On dispose d’une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,1 mol/L et on souhaite obtenir 100 mL d’une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,01 mol/L. 

Calcul préliminaire

Pour pouvoir réaliser la dilution, il faut au préalable calculer le volume V0 de la solution mère qu’on doit prélever pour réaliser la solution fille.

Méthode
  1. Noter les données de l’énoncé.
    • Solution mère de concentration C0 = 0,1 mol/L
    • Solution fille de concentration Cf = 0,01 mol/L et de volume Vf = 100 mL = 0,1 L
  2. Calculer le volume V0 de la solution mère à prélever en appliquant la formule C0 × V0 Cf × Vf, soit .
  3. Réaliser l’application numérique.

    V
    0 = 0,01 L soit 10 mL
    Il faut donc prélever 10 mL de la solution mère pour préparer la solution fille.
Mode opératoire

En Travaux Pratiques, la méthode de préparation d’une solution par dilution se fait suivant le protocole suivant.

Remarque
La solution mère a une concentration C0 = 0,1 mol/L et la solution fille a une concentration Cf 0,01 mol/L.

On remarque qu’il y a un facteur 10 entre les 2 concentrations : la solution fille est 10 fois moins concentrée que la solution mère. On appelle cela une dilution au dixième.

Dans ce cas, il est possible d’effectuer le calcul de volume V0 à prélever de la solution mère plus rapidement : pour 100 mL de solution fille à obtenir, il faut prélever V0 = 10 mL de solution mère, soit 10 fois moins.

Ce calcul est valable pour tous les facteurs de dilution.

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