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Quelques exercices sur la dilution d’une solution
Enoncé :
Exercice 1 :
Le sucre ordinaire est constitué de saccharose, molécule de formule C12H22O11 et de masse molaire M(C12H22O11) = 342 g/mol. Ce composé ne réagit ni avec l’eau, ni avec les constituants du café.
1°) On ajoute un morceau de sucre de 6,16 g dans un bol de café. Calculer la concentration molaire du saccharose dans la boissonobtenue dont le volume est V = 180 mL.
2°) On souhaite préparer à partir de la solution fabriquée au 1°) un volume V = 100 mL d’une solution diluée en saccharose de concentration 1,0.10-2 mol/L. Quel volume de solution faut-il prélever ? Détailler votre raisonnement.
Exercice 2 :
On prépare une solution de diode I2 en dissolvant une masse m(I2) = 2,54 g de ce corps dans 250 mL d’une solutionaqueuse d’iodure de potassium. La masse molaire du diiode est M(I2) = 254 g/mol.
1°) Calculer la concentration molaire du diiode dans la solution obtenue.
2°) On souhaite préparer à partir de la solution fabriquée au 1°) un volume V = 100 mL d’une solution diluée de concentration en diiode 4,0.10-3 mol/L. Quel volume de solution faut-il prélever ? Détailler votre raisonnement.
Exercice 3 :
Onveut préparer un volume V2 = 2 L d'une solution d'ammoniac NH3 de concentration C2=0,1 mol/L. On dispose pour cela d'un litre d'une solution commerciale de concentration C1 = 15,6 mol.L-1.
Quel volume V1 de la solution commerciale faut-il prélever pour réaliser la solution désirée?
Données : M(N) = 14,0 g/mol; M(H) = 1,0 g/mol.
Exercice 4 :
On dispose d’une solution S0 de chlorure de calcium deconcentration c0 = 1,00.10-2 mol/L. On souhaite préparer les solutions diluées de concentrations décroissantes :
7,50.10-3 mol/L; 5,00.10-3 mol/L; …; 1,00.10-3 mol/L
1°) Quel volume v de solution S0 faut-il prélever pour préparer un volume v’ = 100 mL d’une solution diluée S1 de concentration c’ = 1,00.10-3 mol/L ? Justifier votre réponse.
2°) Décrire précisément la préparation de la solutionS1. On précisera soigneusement le nom du matériel utilisé pour cette préparation.

Correction :
Exercice 1 :
1°) On calcule la quantité de saccharose dissoute dans le bol n(C12H22O11) :
La masse de saccharose dissoute est m(C12H22O11) = 6,16 g
n(C12H22O11) = m(C12H22O11)/M(C12H22O11) = 6,16/342 = 1,80.10-2 mol
On calcule ensuite c(C12H22O11) la concentration molaire en saccharose :
Levolume de solution réalisé est V = 180 mL.
c(C12H22O11) = n(C12H22O11)/V = 1,80.10-2/1,80.10-1 = 1,0.10-1 mol.L-1
La concentration en saccharose de la solution préparée est de 1,0.10-1 mol.L-1
2°) On calcule la quantité de saccharose n’(C12H22O11) présente dans V’ = 80 mL de solution :
n’(C12H22O11) = c(C12H22O11).V’ = 1,0.10-1*80.10-3 = 8,0.10-3 mol
80 mL de solution contient 8,0.10-3 mol
3°) Oncalcule V’’ le volume de solution à prélever si on souhaite disposer de n’’(C12H22O11) = 1,0.10-2 mol de saccharose :
V’’ = n’’(C12H22O11)/c(C12H22O11) = 1,0.10-2/1,0.10-1 = 1,0.10-1 L = 1,0.102 mL
Il faudra prélever un volume de 100 mL de solution.
4°) On calcule V1 le volume de solution mère de concentration c(C12H22O11) = 1,0.10-1 mol.L-1 qu’il faut prélever pour préparer V2 = 100 mL d’unesolution fille de concentration c’(C12H22O11) = 1,0.10-2 mol/L :
Lors de la dilution, la quantité de saccharose prélevée dans la solution mère est égale à la quantité de matière présente dans la solution fille ce qui se traduit par la relation :
c(C12H22O11).V1 = c’(C12H22O11).V2
On en déduit :
V1 = (c’(C12H22O11).V2)/ c(C12H22O11) = 10 mL
On doit prélever 10 mL de solution mère pour préleverla solution fille demandée.
Exercice 2 :
1°) On calcule la quantité de diiode dissoute n(I2) :
La masse de diiode dissoute est m(I2) = 2,54 g
n(I2) = m(I2)/M(I2) = 2,54/254 = 1,00.10-2 mol
On calcule ensuite c(I2) la concentration molaire en diiode :
Le volume de solution réalisé est V = 250 mL.
c(I2) = n(I2)/V = 1,00.10-2/2,50.10-1 = 4,0.10-2 mol.L-1
La concentration en diiode de la...
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