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Fiche de physique






Le protocole de dilution ne s'invente pas. Il s'agit d'une méthode claire et simple si l'étudiant suit scrupuleusement ce qui est énoncé par la suite.

* Enoncé du problème : à partir d'une solution de permanganate de potassium de concentration C0 = 0,100 mol/L, on désire réaliser 50,0 mL de solution de permanganate de potassium de concentration C = 2,00multiplie10-2 mol/L.

I. Compréhension du problème et calcul préalable

1. Objectif

On souhaite préparer une solution S de concentration C par dilution d'une solution S0 de concentration C0.
Pour cela, il faut connaître le volume V0 de solution S0 pour pouvoir faire cette dilution.

On peut définir le facteur de dilution par F= \dfrac{C_{0}}{C}.

2. Méthode de calcul du volume V0 à prélever

* Tout d'abord, il faut reporter sur la copie les données importantes de l'énoncé de la façon suivante :

Solution mère : solution S0 de permanganate de potassium
* de concentration C0 = 0,100 mol/L
* de volume V0 = volume de solution à prélever = ?

Solution fille : solution diluée S de permanganate de potassium
* de concentration C = 2,00multiplie10-2 mol/L
* de volume V = 50,0 mL.

* On souhaite calculer V0. Pour cela, il est nécessaire de faire apparaître sur la copie la justification suivante :
L'ajout d'eau ne modifie pas la quantité de matière de soluté.

Donc, on a
\boxed{C_{0}.V_{0} = C.V}

* Ainsi, le volume à prélever vaut \boxed{V_{0} = \dfrac{C.V}{C_{0}}}.

Application numérique : V0 = \dfrac{50,0.2,00.10^{-2}}{0,100} = 10,0 mL.

On connait désormais le volume V0 de solution de permanganate de potassium S0 à prélever.
Il reste donc à connaître la verrerie ainsi que le protocole utilisés pour réaliser une dilution dans de bonnes conditions.


II. Réalisation pratique

1. Verrerie utilisée

* La pipette jaugée (à l'aide d'une poire aspirante), dont la contenance est fixe, permet de prélever très précisément un volume V0 préalablement calculé.
Il en existe pour différents volumes. Ici, il faudra utiliser une pipette jaugée de 10,0 mL (volume V0 de la solution S0 à prélever).

Remarques :
* les pipettes jaugées ne disposent que d'une ou deux graduation(s) qu'on appelle les « traits de jauge ». On considère que le volume mesuré correspond exactement à ce qui est contenu entre les deux traits de jauge.
Lorsque le second « trait de jauge » n'existe pas, il suffit de remplir la pipette jusqu'à son trait de jauge puis de la laisser se vider pour considérer que le volume correspondant a été mesuré.

* il existe également les pipettes graduées qui, comme leur nom l'indique disposent de graduations permettant de mesurer le volume prélevé.

* La fiole jaugée permet de diluer le volume V0 de solution S0 prélevé. Ici, il faudra utiliser une fiole jaugée de 50 mL (volume V de la solution fille S) dans laquelle on introduira le volume V0 prélevé.
On remplira ensuite cette fiole d'eau distillée jusqu'au trait de jauge en suivant le mode opératoire qui suit.

2. Protocole de dilution

Rappel : on veut préparer, par exemple, 50,0 mL de solution de permanganate de potassium de concentration 2,00multiplie10-2 mol/L. Le volume à prélever est V0= 10,0 mL
(calculé précédemment).

* Étape 1 :

(a) Verser la solution mère (à diluer) dans un bêcher
Comment réaliser une dilution à partir d'une solution ? : image 1


(b) Prélever 10,0 mL de solution à l'aide d'une pipette jaugée à un ou deux trait(s) de jauge, munie d'une propipette (ou poire aspirante) ou d'un pipeteur
Comment réaliser une dilution à partir d'une solution ? : image 2


(c) Ajuster le ménisque au trait de jauge.
Comment réaliser une dilution à partir d'une solution ? : image 3


* Étape 2 :

(a) Introduire la solution prélevée dans une fiole jaugée de 50,0 mL
Comment réaliser une dilution à partir d'une solution ? : image 4


(b) Si la pipette possède un deuxième trait (en bas), faire descendre le liquide JUSQU'À CE TRAIT (et pas plus sinon le volume de 10,0 mL est dépassé !).

* Étape 3 :

(a) Remplir la fiole jaugée aux trois quarts avec de l'eau distillée.

(b) Après l'avoir bouchée, l'agiter pour homogénéiser la solution.
Comment réaliser une dilution à partir d'une solution ? : image 5


* Étape 4 :

(a) Ajouter de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge.

(b) Ajuster le ménisque jusqu'au trait de jauge en faisant très attention.
Comment réaliser une dilution à partir d'une solution ? : image 6


* Étape 5 :

Reboucher la fiole jaugée et la retourner plusieurs fois pour bien homogénéiser la solution.

C'est prêt ! Plus simple qu'une recette de cuisine !
Voici donc 50,0 mL d'une solution fille S de concentration 2,00multiplie10-2 mol/L réalisée par dilution à partir d'une solution mère S0 de concentration 0,100 mol/L.



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