Préparation d’une solution salée

Préparation d’une solution salée

Comprendre la Préparation d’une solution salée

En classe de science, les élèves doivent préparer une solution salée pour une expérience. L’ Objectif est de Préparer 100 mL d’une solution de sel (chlorure de sodium, NaCl) à 5% en masse.

Questions :

1. Calcul de la quantité de sel nécessaire :

Quelle quantité de sel doit-on dissoudre pour préparer 100 mL d’une solution à 5% en masse de NaCl ?

2. Calcul de la masse totale de la solution :

Quelle est la masse totale de la solution une fois le sel dissous ?

Indication: Pense à considérer que le volume de la solution n’est pas forcément égal à la somme des volumes du solvant et du soluté.

3. Réflexion sur la solubilité :

Si la solubilité du NaCl dans l’eau à température ambiante est de 36 g pour 100 mL d’eau, la solution préparée est-elle saturée ?

Indication: Compare la quantité de sel utilisée pour la solution à la solubilité maximale.

Correction : Préparation d’une solution salée

1. Calcul de la quantité de sel nécessaire

La concentration massique en pourcentage d’une solution se définit par le rapport entre la masse du soluté (ici le sel, NaCl) et la masse totale de la solution, multiplié par 100. Dans cet exercice, on souhaite obtenir une solution à 5% en masse.

Formule :

\[ \frac{m(\text{NaCl})}{m(\text{solution totale})} \times 100 = 5\% \]

Données :
  • Volume de la solution finale : 100 mL
  • En supposant que la densité de la solution est proche de celle de l’eau (≈ 1 g/mL), la masse totale de la solution est d’environ 100 g.
Calcul :

Pour trouver la masse de NaCl, on réorganise la formule :

\[ m(\text{NaCl}) = \frac{5}{100} \times m(\text{solution totale}) \]

En substituant les valeurs :

\[ m(\text{NaCl}) = 0,05 \times 100\, \text{g} \] \[ m(\text{NaCl}) = 5\, \text{g} \]

Conclusion de l’étape 1 :
Il faut dissoudre 5 g de NaCl pour obtenir une solution à 5% en masse sur 100 mL.

2. Calcul de la masse totale de la solution

La masse totale de la solution est composée de la masse du solvant (l’eau) et de la masse du soluté (le NaCl). Dans ce cas, l’énoncé indique que le volume final de la solution est de 100 mL et nous avons supposé une densité proche de 1 g/mL.

Données :
  • Volume de la solution : 100 mL

  • Densité approximative : 1 g/mL

  • Masse de NaCl calculée : 5 g

Calcul :

La masse totale de la solution est donc :

\[ m(\text{solution totale}) \approx 100\, \text{g} \]

Cette masse totale comprend les 5 g de NaCl et environ 95 g d’eau (même si, en pratique, le volume final ne correspond pas exactement à la somme des volumes individuels, ici on considère la masse totale donnée par l’approximation de la densité).

Conclusion de l’étape 2 :
La masse totale de la solution préparée est environ 100 g.

3. Réflexion sur la solubilité

La solubilité du NaCl dans l’eau à température ambiante est donnée comme étant de 36 g pour 100 mL d’eau. Il s’agit de la quantité maximale de sel qui peut se dissoudre dans 100 mL d’eau pour former une solution saturée. Pour déterminer si la solution préparée est saturée, il faut comparer la quantité de NaCl utilisée avec cette solubilité maximale.

Données :
  • Quantité de NaCl ajoutée : 5 g

  • Solubilité maximale du NaCl : 36 g pour 100 mL d’eau

Analyse et Calcul :

\[ 5\, \text{g} < 36\, \text{g} \]

La quantité de sel utilisée (5 g) est bien inférieure à la quantité maximale pouvant se dissoudre dans 100 mL d’eau (36 g).

Conclusion de l’étape 3 :
La solution préparée n’est pas saturée, car la quantité de NaCl est inférieure à la solubilité maximale.

Préparation d’une solution salée

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