On veut préparer le plus précisément possible V=100{,}0\ \text{mL} d'une solution aqueuse de sulfate de cuivre ayant une concentration massique C_{m}=20{,}0\ \text{g.L}^{-1}. On dispose pour cela de différents solvants (acétone, cyclohexane, eau, éthanol), de différents solides en poudre (glucose, permanganate de potassium, sel de table, sulfate de cuivre anhydre), ainsi que différents contenants (bécher de 100{,}0\ \text{mL}, éprouvette de 100{,}0\ \text{mL}, fiole jaugée de 100{,}0\ \text{mL}, fiole jaugée de 200{,}0\ \text{mL} ).
Quel solvant sera utilisé pour préparer cette solution aqueuse de sulfate de cuivre ?
Le solvant est le liquide dans lequel on dissout une autre espèce.
Dans le cas d'une solution aqueuse, le solvant est l'eau.
Quel soluté sera utilisé pour fabriquer cette solution ?
Le soluté est l'espèce qui est dissout dans le solvant.
Ici, le soluté est le sulfate de cuivre anhydre.
Quel contenant sera utilisé afin d'obtenir la solution la plus précise possible ?
Le contenant le plus précis pour la réalisation de la solution est la fiole jaugée. De plus, on cherche à réaliser une solution de 100{,}0\ \text{mL}, écartant la fiole jaugée de 200{,}0\ \text{mL}.
Il faut donc utiliser la fiole jaugée de 100{,}0\ \text{mL} pour préparer la solution le plus précisément possible.
Quelle masse de soluté faut-il peser pour préparer la solution ?
On connaît la relation pour calculer la concentration massique à partir de masse de soluté et du volume de la solution :
C_{m}=\dfrac{m}{V}
On peut donc obtenir la formule pour le calcul de la masse :
m=C_{m} \times V
Avec C_{m}=20{,}0\ \text{g.L}^{-1} et V=100{,}0\ \text{mL}.
Il faut convertir le volume en litres pour que le calcul soit cohérent :
V=100{,}0\ \text{mL}=1{,}000.10^{-1}\ \text{L}
m=20{,}0 \times 1{,}000.10^{-1}\\m=2{,}0\ \text{g}
Ainsi, la masse de soluté à peser pour la préparation de la solution est de 2{,}0\ \text{g}.
Malgré les précautions prises, la solution a été préparée dans un contenant de 200{,}0\ \text{mL}.
Quelle sera la concentration massique de la solution ainsi préparée ? Le résultat sera exprimé en \text{g.L}^{-1}.
Pour calculer la concentration massique, on utilise la formule :
C_{m}=\dfrac{m}{V}
Avec m=2{,}0\ \text{g} et V=200{,}0\ \text{mL}.
Pour que le résultat soit exprimé en \text{g.L}^{-1}, il faut convertir le volume en mL :
V=200{,}0\ \text{mL}=2{,}000.10^{-1}\ \text{L}
C_{m}=\dfrac{2{,}0}{2{,}000.10^{-1}}\\C_{m}=1{,}0.10^{1}\ \text{g.L}^{-1}
Ainsi, la concentration massique de la solution sera de 1{,}0.10^{1}\ \text{g.L}^{-1}.