Exercices et corrigés

Exercices Physique Chimie

La Dilution d’une Solution Sucrée

La Dilution d’une Solution Sucrée

La Limonade Trop Sucrée de Chloé (Niveau 6ème)

Moins de sucre, plus de plaisir !

Parfois, quand on prépare une boisson comme une limonade ou un sirop, on met un peu trop de sucre et elle devient trop sucrée à notre goût. Que faire dans ce cas ? Une solution simple est d'ajouter de l'eau ! Cette action s'appelle la dilution. En ajoutant de l'eau (le solvant) à notre boisson sucrée (la solution), on ne change pas la quantité de sucre (le soluté), mais on augmente le volume total. Du coup, le goût sucré devient moins fort. C'est comme si le sucre était "étalé" dans plus de liquide.

L'Expérience de Chloé

Chloé a préparé une limonade en mélangeant du jus de citron et du sucre. Elle a mis 4 morceaux de sucre dans un petit verre contenant \(100 \, \text{millilitres (mL)}\) de jus de citron. Après avoir goûté, elle trouve sa limonade beaucoup trop sucrée !

Elle décide alors d'ajouter \(100 \, \text{mL}\) d'eau pure dans son verre pour essayer de la rendre meilleure.

Schéma : Dilution de la limonade de Chloé
Limonade Initiale 100 mL / 4 sucres + Eau Ajoutée 100 mL Limonade Diluée 200 mL / 4 sucres

Chloé ajoute de l'eau à sa limonade trop sucrée.


Questions à traiter

  1. Qu'est-ce que Chloé essaie de faire en ajoutant de l'eau à sa limonade ? Comment appelle-t-on cette action en chimie ?
  2. Avant que Chloé n'ajoute de l'eau, combien de morceaux de sucre y a-t-il dans les \(100 \, \text{mL}\) de sa limonade initiale ?
  3. Après que Chloé a ajouté \(100 \, \text{mL}\) d'eau :
    1. Combien y a-t-il de morceaux de sucre au total dans la nouvelle boisson ? La quantité de sucre a-t-elle changé ?
    2. Quel est le nouveau volume total de la boisson de Chloé ? (Fais un petit calcul)
    3. D'après toi, la limonade sera-t-elle plus sucrée, moins sucrée, ou aura-t-elle le même goût qu'avant ? Explique pourquoi en utilisant les mots "sucre", "volume" et "concentration".
  4. Si Chloé avait ajouté \(200 \, \text{mL}\) d'eau (au lieu de \(100 \, \text{mL}\)) à sa limonade initiale (celle avec 4 sucres dans \(100 \, \text{mL}\)), comment le goût de la limonade aurait-il été comparé à la dilution avec seulement \(100 \, \text{mL}\) d'eau ? Encore plus sucré, moins sucré ou pareil ?
  5. Sur ton cahier, essaie de dessiner :
    • Un verre représentant la limonade initiale de Chloé. Indique le volume et le nombre de sucres.
    • Un autre verre représentant la limonade après que Chloé a ajouté les \(100 \, \text{mL}\) d'eau. Indique le nouveau volume et le nombre de sucres.

Correction : La Limonade Trop Sucrée de Chloé

Question 1 : Action de Chloé

Réponse :

En ajoutant de l'eau à sa limonade, Chloé essaie de la rendre moins sucrée, car elle la trouvait trop forte en goût. En chimie, cette action d'ajouter un solvant (ici, l'eau) pour diminuer la concentration d'un soluté (ici, le sucre) s'appelle une dilution.

Question 2 : Sucre dans la limonade initiale

Réponse :

Avant d'ajouter de l'eau, il y a 4 morceaux de sucre dans les \(100 \, \text{mL}\) de la limonade initiale de Chloé.

Question 3 : Après l'ajout de \(100 \, \text{mL}\) d'eau

Réponse a) Quantité de sucre :

Après avoir ajouté l'eau, il y a toujours 4 morceaux de sucre au total dans la nouvelle boisson. La quantité de sucre n'a pas changé. Chloé a seulement ajouté de l'eau, elle n'a pas enlevé ni ajouté de sucre.

Réponse b) Nouveau volume total :

Le volume initial de limonade était de \(100 \, \text{mL}\). Chloé a ajouté \(100 \, \text{mL}\) d'eau.

\[ \begin{aligned} \text{Volume total} &= \text{Volume initial de limonade} + \text{Volume d'eau ajoutée} \\ &= 100 \, \text{mL} + 100 \, \text{mL} \\ &= 200 \, \text{mL} \end{aligned} \]

Le nouveau volume total de la boisson est de \(200 \, \text{mL}\).

Réponse c) Goût de la limonade :

La limonade sera moins sucrée qu'avant. En effet, la même quantité de sucre (4 morceaux) est maintenant répartie dans un volume plus grand (\(200 \, \text{mL}\) au lieu de \(100 \, \text{mL}\)). Cela signifie que la concentration en sucre a diminué : il y a moins de sucre par millilitre de boisson. Chaque gorgée contiendra donc moins de sucre.

Quiz Intermédiaire 1 : Lors d'une dilution, qu'est-ce qui reste inchangé ?

Question 4 : Ajout de \(200 \, \text{mL}\) d'eau

Réponse :

Si Chloé avait ajouté \(200 \, \text{mL}\) d'eau à sa limonade initiale (4 sucres dans \(100 \, \text{mL}\) de jus), le volume total serait devenu \(100 \, \text{mL} + 200 \, \text{mL} = 300 \, \text{mL}\). La même quantité de sucre (4 morceaux) serait alors répartie dans un volume encore plus grand. Par conséquent, la limonade aurait été encore moins sucrée que celle diluée avec seulement \(100 \, \text{mL}\) d'eau. Plus on ajoute de solvant (eau), plus la solution devient diluée et moins la concentration en soluté (sucre) est élevée.

Question 5 : Dessin des verres de limonade

Réponse (Description du dessin attendu) :

Sur ton cahier, tu devrais avoir dessiné quelque chose comme ceci :

  • Verre 1 (Limonade Initiale) : Un verre contenant un liquide (par exemple, coloré en jaune ou rose clair). À l'intérieur ou à côté, tu indiques "4 sucres" et "Volume = \(100 \, \text{mL}\)". Le niveau de liquide est plus bas.
  • Verre 2 (Limonade Diluée) : Un verre contenant un liquide de la même couleur mais peut-être un peu plus pâle (pour montrer la dilution). À l'intérieur ou à côté, tu indiques "4 sucres" (la même quantité) et "Nouveau Volume = \(200 \, \text{mL}\)". Le niveau de liquide est plus haut que dans le premier verre (le double si les verres sont de même forme).
Exemple de ce que tu aurais pu dessiner
Initiale 100mL, 4 sucres + Eau Diluée 200mL, 4 sucres

Quiz Intermédiaire 2 : Diluer une solution signifie :


Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Quand on dilue une boisson sucrée avec de l'eau, le goût sucré :

2. Lors d'une dilution, quelle quantité augmente ?

3. Si on a une solution très concentrée et qu'on veut la rendre moins concentrée, on doit :


Glossaire

Solution
Mélange homogène obtenu en dissolvant une substance (le soluté) dans une autre substance (le solvant). Exemple : l'eau sucrée (sucre dissous dans l'eau).
Soluté
Substance qui est dissoute dans un solvant pour former une solution. Dans l'exemple de Chloé, le sucre est le soluté.
Solvant
Substance (généralement un liquide) qui a la capacité de dissoudre un soluté. Dans l'exemple de Chloé, le jus de citron initial et l'eau ajoutée sont des solvants.
Dilution
Action d'ajouter du solvant (comme de l'eau) à une solution pour diminuer la concentration du soluté. La solution devient moins "forte".
Concentration
Quantité de soluté présente dans un certain volume de solution. Plus il y a de soluté dans un même volume, plus la solution est concentrée. Quand on dilue, la concentration diminue.
Volume (V)
Espace occupé par un liquide (ou un solide, ou un gaz). On le mesure souvent en millilitres (mL) ou en litres (L).
Millilitre (mL)
Unité de mesure du volume. \(1000 \, \text{mL} = 1 \, \text{Litre}\).
La Dilution d’une Solution Sucrée - Exercice d'Application (6ème)

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