Chimie des solutions en 3ème
Cours complet, points clés à retenir et exercices d'entraînement de chimie des solutions pour les élèves de 3ème. Conforme au programme officiel.
Réviser notion par notion
Ce que tu vas réviser
- Concentration massique et molaire
- Préparation d'une solution (dissolution, dilution)
- pH : acides forts, bases fortes, solutions neutres
- Titrages acido-basiques (principe)
- Ions en solution
Concentration massique d'une solution
La concentration massique indique la quantité de matière dissoute (en grammes) dans un volume de solution (en litres). Elle mesure à quel point une solution est concentrée ou diluée.
Exemple
Un sirop pour la toux : plus il y a de principe actif par litre, plus la concentration massique est élevée et plus le sirop est efficace.
À retenir : Concentration massique = masse de soluté (g) / volume de solution (L), notée $c_m = \frac{m}{V}$
Concentration molaire d'une solution
La concentration molaire indique le nombre de moles de soluté dissoutes dans un litre de solution. Une mole est une unité qui compte les particules (atomes ou molécules).
Exemple
Un verre de jus de fruit : on peut exprimer combien de molécules de sucre sont dissoutes par litre de jus.
À retenir : Concentration molaire = nombre de moles / volume en litres, notée $c = \frac{n}{V}$ en mol/L
Dissolution et dilution d'une solution
La dissolution est l'action de dissoudre un solide dans un liquide (par exemple, du sucre dans l'eau). La dilution consiste à ajouter du solvant à une solution pour la rendre moins concentrée.
Exemple
Faire un sirop : dissoudre du sucre dans l'eau chaude (dissolution), puis ajouter de l'eau froide pour le diluer (dilution).
À retenir : Dissolution = créer une solution ; dilution = diminuer la concentration en ajoutant du solvant
pH : acides, bases et neutralité
Le pH mesure l'acidité ou la basicité d'une solution sur une échelle de 0 à 14. Un pH inférieur à 7 indique une solution acide, égal à 7 une solution neutre, et supérieur à 7 une solution basique.
Exemple
Le jus de citron est acide (pH environ 2), l'eau pure est neutre (pH 7), et l'eau de Javel est basique (pH environ 13).
À retenir : pH < 7 : acide ; pH = 7 : neutre ; pH > 7 : basique
Acides forts et bases fortes
Un acide fort se dissocie complètement dans l'eau et libère tous ses ions hydrogène. Une base forte se dissoute complètement et libère tous ses ions hydroxyde. Ils sont très réactifs et dangereux.
Exemple
L'acide chlorhydrique (HCl) dans les nettoyants pour toilettes est un acide fort ; la soude (NaOH) est une base forte utilisée pour déboucher les canalisations.
À retenir : Les acides forts et bases fortes se dissolvent complètement et sont très corrosifs
Ions en solution aqueuse
Un ion est un atome ou une molécule qui a perdu ou gagné des électrons, ce qui le rend électriquement chargé. En solution, les ions se dispersent dans l'eau et peuvent conduire l'électricité.
Exemple
Le sel de cuisine (NaCl) se dissocie en ions Na+ et Cl- dans l'eau ; c'est pourquoi l'eau salée conduit l'électricité.
À retenir : Les ions sont des particules chargées électriquement qui se dispersent dans l'eau
Titrages acido-basiques : principe
Un titrage est une technique pour déterminer la concentration d'une solution en versant progressivement une solution de concentration connue jusqu'à atteindre l'équivalence (neutralisation complète).
Exemple
Verser goutte à goutte une base dans un acide jusqu'à ce que le pH devienne neutre : on a alors trouvé la concentration de l'acide.
À retenir : Le titrage permet de trouver la concentration d'une solution inconnue par neutralisation avec une solution de référence
Les points clés
- La concentration massique s'exprime en g/L et la concentration molaire en mol/L
- La dissolution crée une solution ; la dilution diminue sa concentration
- Le pH mesure l'acidité (< 7), la neutralité (= 7) ou la basicité (> 7)
- Les acides forts et bases fortes se dissolvent complètement et sont très réactifs
- Les ions sont des particules chargées qui conduisent l'électricité en solution
- Un titrage permet de déterminer la concentration d'une solution par neutralisation
L'essentiel
Une solution est un mélange homogène caractérisé par sa concentration (massique ou molaire) et son pH, qui dépend de la nature acide, basique ou neutre du soluté dissous.
Exercices d'entraînement
Entraîne-toi sur ces exercices, puis fais-toi corriger pas à pas par le tuteur.
Exercice 1
On dissout 10 g de sucre dans 500 mL d'eau pour préparer une solution. Calculez la concentration massique de cette solution en g/L.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
On a une solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,1 mol/L. On en prélève 50 mL et on ajoute 150 mL d'eau. Quelle est la nouvelle concentration molaire après dilution ?
Corrige cet exercice avec le tuteur →