Autoformation en calcul de dilution niveau 1

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Josselin Petit
il y a 7 ans
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1 Autoformation en calcul de dilution niveau 1 Concentrations, volumes et dilutions Objectifs 1- Calculer les concentrations initiales et finales en utilisant la formule CiVi = CfVf 2- Déterminer les volumes initiaux et finaux en utilisant CiVi = CfVf 3- Déterminer la dilution et le facteur de dilution lors de préparations de solutions diluées en utilisant d = Vi / Vf = Cf / Ci = 1 / fd sans utiliser de calculatrice. Consignes Réaliser les exercices suivants dans l ordre. Les étapes de correction sont signalées. Prendre soin de vérifier les résultats avec les corrigés, si possible uniquement aux moments indiqués. Des infos-clés sont fournies dans les corrigés et serviront d aide-mémoire. Exercices Recherche de Cf Exercice 1 : Vous disposez d une solution mère de concentration Ci = 2 mol.l -1. Vous prélevez un volume Vi = 10 ml de cette solution mère que vous introduisez dans une fiole d un volume Vf = 20 ml. Quelle est la concentration Cf de la solution fille? Exercice 2 : Vous préparez une dilution en fiole jaugée de volume Vf = 100 ml après avoir introduit un volume Vi d 1 ml de solution mère de concentration Ci à 10 µmol.l -1. Quelle est la concentration finale de la solution fille?

2 Exercice 3 : 10 ml d une solution mère à 10 µmol.l -1 sont placés dans une fiole jaugée de 50 ml. La fiole est complétée au trait de jauge. Quelle est la concentration de la solution obtenue? Exercice 4 : Une solution mère à 30 µmol.l -1 est diluée dans une fiole jaugée de 50 ml. Le volume de solution mère introduit est de 20 ml. Quelle est la concentration de la solution fille? Exercice 5 : Quelle concentration aura une solution fille obtenue en diluant 1 ml d une solution mère à 2 mol.l -1 dans une fiole de 20 ml? Recherche de Ci Exercice 6 : Une solution fille de concentration Cf à 0,1 mmol.l -1 vous est donnée. Celle-ci provient d une solution mère qui a été diluée comme suit : 1 ml a été introduit dans une fiole de 20 ml complétée jusqu au trait de jauge par un solvant. Quelle est la concentration de la solution mère? Regarder les corrigés. Exercice 7 : La dilution de 5 ml de solution mère dans une fiole jaugée de 100 ml aboutit à une solution fille de concentration 4 mmol.l -1. Quelle est la concentration de la solution mère? Exercice 8 : Une solution fille à 3 mmol.l -1 a été obtenue en mélangeant 5 ml de solution mère qsp 200 ml. Quelle est la concentration initiale? Exercice 9 : Quelle concentration a une solution mère dont 2 ml ont été dilués en fiole jaugée de 50 ml et qui permet d obtenir une solution à 1 µmol.l -1?

3 Recherche de Vi Exercice 10 : Vous disposez d une solution mère de concentration A mmol.l -1 et vous souhaitez préparer une solution fille de concentration B mmol.l -1. Quel volume D devez-vous prélever pour obtenir C ml de solution diluée? NB : la verrerie disponible est composée de : - Pipettes jaugées de 1, 2, 5, 10, 20 et 25 ml - Fioles jaugées de 20, 50, 100 et 200 ml. A B ,5 C D Recherche de Vf Exercice 11 : Une solution mère à 15 mmol.l -1 a permis d obtenir une solution fille à 1,5 mmol.l -1. Le technicien a utilisé une pipette jaugée de 10 ml pour réaliser la dilution. Quel est le volume de la fiole qu il a utilisée? Regarder les corrigés. Recherche de Vi et Vf notion de d Exercice 12 : Vous devez diluer une solution au ½ avec le matériel disponible suivant : - Pipettes jaugées de 1, 2, 5, 10, 20 et 25 ml - Fioles jaugées de 20, 50, 100 et 200 ml. Combien de possibilités existe-t-il? Quelles sont-elles? Exercice 13 : Vous souhaitez réaliser différentes dilutions, quelles pipettes jaugées et fioles jaugées allez-vous utiliser (verrerie identique à l exercice 12)?

4 Dilution souhaitée 1/100 1/50 1/20 Pipette jaugée Fiole jaugée Observez bien les valeurs de dilutions données et les volumes trouvés. Le volume de la pipette jaugée correspond à un volume de solution mère prélevé. Comment appellet-on classiquement ce volume? Le volume de la fiole jaugée correspond au volume dans lequel est préparée la solution fille? Comment appelle-t-on classiquement ce volume? Quelle relation lie la dilution aux 2 volumes trouvés? Exercice 14 : Vous souhaitez réaliser différentes dilutions, quelles pipettes jaugées et fioles jaugées allez-vous utiliser (verrerie identique à l exercice 12)? Dilution souhaitée 1/4 2/5 1/25 Pipette jaugée Fiole jaugée Recherche de d et fd Exercice 15 : Plusieurs dilutions sont réalisées. La solution mère à Ci mmol.l -1 est diluée en une solution fille de concentration Cf mmol.l -1. Quelles dilutions ces solutions ont-elles subies? Ci Cf dilution Quel sont les facteurs de dilution mis en jeu dans ces dilutions? Facteur de dilution Quelle relation lie le facteur de dilution à la dilution? Regarder les corrigés.

5 Recherche de d, fd, Vi et Vf Exercice 16 : Vous disposez d une solution mère à Ci mmol.l -1 et vous souhaitez préparer une solution fille à Cf mmol.l -1. Déterminer la dilution à effectuer, le facteur de dilution correspondant ainsi que le volume de solution mère à prélever et le volume de la fiole jaugée. La verrerie est identique à l exercice 12. Pensez à appliquer tout ce que vous avez appris dans les exercices précédents. Ci Cf 5 2 1, d fd Vi Vf Corrigés Exercice 1 : On sait que CiVi = CfVf d où Cf = CiVi/Vf donc Cf = 2 x 10 / 20 = 1 mol.l -1. Exercice 2 : Cf = CiVi/Vf donc Cf = 10 x 1 / 100 = 0,1 µmol.l -1 Exercice 3 : Cf = CiVi/Vf donc Cf = 10 x 10 /50 = 2 µmol.l -1 Exercice 4 : Cf = CiVi/Vf donc Cf = 30 x 20/50 = 12 µmol.l -1 Exercice 5 : Cf = CiVi/Vf donc Cf = 2 x 1 / 20 = 0,1 mol.l -1 Exercice 6 : Ci = Cf Vf / Vi donc Ci = 0,1 x 20 /1 = 2 mmol.l -1 Exercice 7 : Ci = Cf Vf / Vi donc Ci = 4 x 100 / 5 = 80 mmol.l -1 Exercice 8 : Ci = Cf Vf / Vi donc Ci = 3 x 200 / 5 = 120 mmol.l -1 Exercice 9 : Ci = Cf Vf / Vi donc Ci = 1 x 50 / 2 = 25 µmol.l -1

6 Exercice 10 : Vi = CfVf / Ci donc Vi = 10 ml ; Vi = 25 ml ; Vi = 10 ml ; Vi = 1 ml Exercice 11 : Vf = CiVi / Cf donc Vf = 15 x 10 / 1,5 = 100 ml Infos clés à retenir : Ci = concentration initiale de la solution mère Cf = concentration finale de la solution fille Vi = volume initial = volume de solution mère à prélever Vf = volume final = volume dans lequel est prélevé la dilution Exercice 12 : Une dilution au ½ signifie que l on va mettre un volume de solution mère mélangé à ce même volume de diluant. Donc il existe 2 possibilités qui sont de prendre une pipette de 10 ml avec une fiole de 20 ml ou une pipette de 25 ml avec une fiole de 50 ml. Remarque : ½ = 10/20 = 25/50 Exercice 13 : Dilution souhaitée 1/100 1/50 1/20 Pipette jaugée Fiole jaugée Le volume de la pipette jaugée correspond à Vi, celui de la fiole jaugée à Vf. La relation est alors dilution = Vi/Vf. En effet, pour trouver rapidement les volumes à prélever pour réaliser une dilution précise, il suffit de faire des égalités entre la fraction de la dilution et le rapport Vi/Vf. Ex : 1/100 = 2 /200. Infos clés à retenir : dilution = Vi/Vf La dilution est toujours inférieure ou égale à 1 L équation CiVi = CfVf étant toujours valable, on aboutit à : Dilution = Vi / Vf = Cf / Ci. Exercice 14 : Dilution souhaitée 1/4 2/5 1/25 Pipette jaugée Fiole jaugée Car ¼ = 5/20 = 25/100

7 Exercice 15 : Ci Cf dilution 1/2 1/4 1/8 1/5 1/3 2/3 Facteur de dilution /2 Infos clés à retenir : Dilution = 1/ fd En effet, la dilution est l inverse du facteur de dilution A ne pas confondre!!! Exercice 16 : Ci Cf 5 2 1, d 1/2 1/10 1/100 1/4 2/5 fd /2 Vi Vf Autoévaluation Trouver Ci, Cf, Vi ou Vf avec la formule CiVi = CfVf : je ne sais pas je sais en tâtonnant je sais je sais l expliquer aux autres Déterminer les dilutions à réaliser et les facteurs de dilutions correspondants : je ne sais pas je sais en tâtonnant je sais je sais l expliquer aux autres

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