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Composition d'un mélange

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Qu’est-ce qu’une solution ?

  • Le solvant est une espèce chimique (souvent liquide) qui est mélangée avec une autre espèce chimique (le soluté) pour former un mélange homogène.
  • Le soluté est une espèce chimique qui est mélangée à une autre (le solvant). Le soluté est dissout dans le solvant. Le soluté peut être un liquide mais aussi un solide ou encore un gaz.
  • Une solution est un mélange homogène résultant de la dissolution d'un soluté dans un solvant.
  • On a ainsi : solvant + soluté = solution
  • Dans une solution, l’espèce chimique qui constitue le solvant reste majoritaire par rapport à l’espèce chimique qui constitue le soluté.
  • La fraction volumique d’un fluide est le quotient du volume de ce fluide par le volume total de tous les fluides du mélange.
  • Le volume du fluide et le volume total de fluide vtv_t s’expriment dans la même unité ;
  • La fraction volumique ViV_i s’exprime en pourcentage.
  • La relation est vt=100×vivtvt = 100 \times \dfrac{vi}{v_t}
  • La partie par million en volume (ppmv\text{ppmv}) exprime une fraction volumique valant 10610^{-6} : 1 ppmv=1μL.L1=0,0001%1 \ \text{ppmv} = 1 \mu L.\text{L}^{-1} = 0,0001 \, \%
  • La concentration massique d'un soluté en solution est le quotient de la masse de ce soluté par le volume total de solution.
  • La masse du soluté mm s’exprime en g\text{g} ;
  • Le volume total de la solution VV s’exprime en L\text{L} ;
  • La concentration massique CmC_m s’exprime en gramme par litre (g.L1\text{g.L}^{-1}).
  • La relation est Cm=mVC_m=\dfrac{m}{V}
  • La fraction massique du soluté est le quotient de la masse du soluté sur la masse de la solution.
  • La masse du soluté mimi et la masse totale de la solution mtotm{tot} s’expriment eng\text{g} ;
  • La fraction massique du soluté wiw_i s’exprime en pourcentage.
  • La relation est wi=100×mimtotwi = 100 \times \dfrac{mi}{m_{tot}}

Les solutions aqueuses

  • Une solution aqueuse est une solution dont le solvant est l’eau.
  • La dissolution est le processus chimique par lequel un soluté est dissous dans un solvant pour former un mélange homogène appelé solution.
  • La dilution d’une solution a pour principe de diminuer la concentration (molaire ou massique) du soluté contenu dans le solvant, en augmentant la quantité du solvant tout en conservant identique la quantité du soluté.
  • Lors d’une dilution, on ajoute un volume V1V1 à une solution de volume VV. Si on note mm la masse de soluté, la concentration de soluté CmCm évolue en
    Cm=mV1+VC'm = \dfrac{m}{V1 + V} soit Cm=Cm×VV1+VC'm = \dfrac {Cm \times V}{V_1 + V}
  • La fraction massique varie au cours d’une dilution : mimi reste inchangée mais mtotm{tot} augmente.
  • Comme la concentration massique, la fraction massique d’un soluté diminue au cours d’une dilution.

Concentration et dosage

  • Un dosage est une technique expérimentale qui permet de déterminer la concentration molaire (exprimée en mol.L1\text{mol.L}^{-1}) ou la concentration massique (exprimée en g.L1\text{g.L}^{-1}) d’un soluté dissous dans une solution.
  • Le dosage par étalonnage repose sur l’utilisation de solutions étalons qui contiennent l’espèce chimique à doser en différentes concentrations connues. Pour en réaliser un, il faut reporter sur un graphique des points dont l’abscisse correspond à la concentration des solutions connues et l’ordonnée à la grandeur physique mesurée.
  • On obtient alors une courbe d’étalonnage, qui est le plus souvent linéaire.