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Niveau seconde
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calcul de volume de solution à prélever

Posté par
trayas
12-07-16 à 01:10

Bonsoir ,
on dispose d'une solution de permanganate de potassium de concentration
en ions MnO4- = 2,0 * 10 -4 mol.L-1

il va falloir la diluer de manière à réaliser  plusieurs solutions filles de volume V fille
et de concentration C fille après avoir prélever un volume V°  de la solution mère

calculer les volumes de la solution mère à prélever afin d'obtenir 10 ml  de solution fille
dont les concentrations indiquées dans le tableau suivant

Concentration Cfille ( x10-5 mol.L-1 )0510
Volume Vfille ( mL )101010
Volume à prélever V0 ( mL )


les concentrations molaires sont exprimées par rapport à un litre de solution  c'est donc le nombre de moles présent pour 1 litre de solution
on me demande de réaliser des solutions de 10 ml  avec des concentrations qui vont augmenter
la première concentration est de 0* 10 ^-5 c'est à dire 0 mol.L-1
la deuxième concentration est de 5 * 10^-5 c'est à dire 0,00005 mol.L-1
la troisième concentration est de 10 * 10^-5 c'est à dire 0,00010 mol.L-1
comme la concentration augmente je peux dire que j'ai plus de quantité de matière pour un meme volume
(si je veux faire un sirop de menthe plus je mets du sirop de menthe plus j'ai une solution qui est foncée )
j'en déduis que pour avoir plus de quantité de matière le volume à prélever sera plus grand et je vais devoir prélever plus de solution mère à chaque prélèvement
est ce que c'est comme ça qu'il faut raisonner

Posté par
vanoise
re : calcul de volume de solution à prélever 12-07-16 à 15:39

Bonjour

Citation :
j'en déduis que pour avoir plus de quantité de matière le volume à prélever sera plus grand et je vais devoir prélever plus de solution mère à chaque prélèvement

Ton raisonnement est correct. Pour les calculs, il faut considérer que la quantité (en mole) d'ions permanganate est la même dans la solution mère et dans la solution fille. Et comme tu sais bien sûr que la quantité est le produit du volume par la concentration, tu obtiens :
CoVo=CfVf
Exemple de la seconde colonne : Co=2.10-4mol/L ; Cf=5.10-5mol/L ; Vf=10mL ;
La formule précédente conduit à Vo=2,5mL.
Pratiquement : tu verses 2,5mL de la solution mère dans une fiole de volume 10mL et tu complètes avec de l'eau distillée de façon à obtenir ton volume Vf=10mL (cela te conduit à ajouter 7,5mL d'eau distillée).
Je te laisse faire le reste...

Posté par
trayas
re : calcul de volume de solution à prélever 17-07-16 à 01:55

Bonsoir Vannoise

pour la deuxième colonne C ° = 2.0 *10^-4mol.L-1 ; C fille =  10 . 10-5 mol.L-1 ;V fille = 10
j'applique la formule C° * V° = C f * Vf
                   2.0 * 10^-4  *  V°   =   10 . 10^-5   *   10
                   V°  =     10 . 10 ^-5  /  2.0 * 10^-4
                   V° = 5 * 10 - 1 ml   soit 0,5 ml

------> je n'ai pas l'impression que c'est le bon résultat
théoriquement il faudrait que je verse 0,5 ml de la solutions mère dans une fiole de volume 10 ml et ensuite compléter avec de l'eau distillée pour 10 ml de solution fille
cela me conduit à ajouter 9,5 ml d'eau distillée
or c'est impossible pour  10ml de solution fille de concentration 5 . 10 ^-5 mol.L-1
on a trouver 2,5 ml de solution mère à prélever
-------> je devrais normalement verser plus de solutions mère pour obtenir une concentration de 10.10^-5 mol.L-1

Posté par
vanoise
re : calcul de volume de solution à prélever 17-07-16 à 10:04

Bonjour
Je crois que tu te trompes dans ton calcul! Refais le avec attention. Par rapport à la situation que j'ai étudiée, la quantité d'ions a doublé ce qui double le volume de solution mère a prélever. Tu dois ainsi prélever 5ml de solution mère et compléter avec 5ml d'eau distillée.

Posté par
trayas
re : calcul de volume de solution à prélever 18-07-16 à 22:32

Bonsoir Vannoise

je reprends mon calcul pour la deuxième colonne du tableau (qui n'est d'ailleurs pas très bien dessiné )
donc C ° = 2.0 * 10 ^-4 mol.L-1 ; C fille = 10 * 10^-5 mol.L-1 ; V fille = 10 ml
je cherche donc V ° c'est à dire le volume de solution mère à prélever
pratiquement = je vais placer mon tube à essai sous la burette contenant la solution de permanganate de potassium et je vais prélever le volume que j'aurais calculer puis je complète avec la deuxième burette d'eau distillée
la quantité d'ions permanganate est la meme dans la solution mère et dans la solution fille
je peux écrire C ° * V° = C fille * V fille
  V ° = C fille   *  V fille  /   C °

C ° = 2.0 * 10 ^-4 = 0,00002 mol.L-1
C fille = 10 * 10 ^-5 = 0,0000010 mol.L-1
  V fille =  10 * 10^-3 L = 0,001 L
je me demande si je dois convertir les ml en litres puisque les autres unités sont en Mol.L-1   (mol par litre)
mais la en faisant le calcul je n'arrive pas du tout à 5ml

Posté par
vanoise
re : calcul de volume de solution à prélever 19-07-16 à 09:18

Bonjour
Tu as de gros problèmes avec les puissances de 10 !
10x10-5=10-4=0,0001
10x10-3=10-2=0,01
Comme la formule fait apparaître un rapport de 2 volumes tu peux choisir ton unité à condition de garder la même pour les 2.

Posté par
trayas
re : calcul de volume de solution à prélever 19-07-16 à 13:57

Bonjour Vannoise

effectivement j'ai des difficultés avec les puissances de 10 (et depuis longtemps)
en fait quand je vois exposant -4 je mets 4 zéros derrière la virgule
quand je vois exposant -2 et bien meme combat je vais mettre 2 zéros après la virgule
mais je préfère me tromper et en finir avec cette difficulté qui me ralenti à chaque fois

je recommence une dernière fois le calcul
pour la deuxième colonne avec C° = 2.0 * 10^-4 mol.L-1 ; C  fille = 10 *10^-5 mol.L-1 ; V fille = 10ml
j'applique la formule C° * V° = C fille * V fille
j'isole le V ° pour avoir le volume de solution mère à prélever
ce qui me donne V °  =    0,0001 * 0,01 / 0,0002
V°= 0,005 L
pour avoir des ml je multiplie par 10^-3
et j'ai bien 5 ml
---> j'ai décalé le 5 de trois places vers la gauche

pour un exemple avec C ° = 2.0 * 10^-4 mol.L-1 ; C fille = 15 * 10^-5 mol.L-1 ; V = 10 ml
la formule précédente conduit à
V° = 15 *10^-5 * 10 *10^-3/2.0*10^-4
V°=1,5 * 10^-4 * 10^-2/2.0 * 10^-4
V° = 0,75 * 10^-2l litre
donc en milli litre 0,75 * 10^-1 ml ou 7,5 ml
pratiquement: je verse 7,5 ml de solution mère dans une fiole de 10ml ou je prélève 7,5 ml à la burette contenant la solution de permanganate de potassium
et je complète avec de l'eau distillée de façon à obtenir un volume  V fille de 10ml

Posté par
vanoise
re : calcul de volume de solution à prélever 19-07-16 à 14:03

Bravo!
Je pense que tu as compris maintenant.



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