ENSEIGNER
dimanche 19 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Transformation chimique et avancement
  -  _ (Anciens programmes)  -  Chimie

Activité 3: 3ème partie : concentration

 
On appelle concentration, la quantité de matière de soluté dans un litre de solution. On la note c et on l’exprime en mole par litre (mol.L−1).

    1. A l’aide de l’énoncé de l'activité 1, calculer la concentration du soluté dans le bécher.

    2. Déduire de la réponse à la question b de l'activité 2 la concentration du soluté dans la 2e fiole jaugée.On appelle facteur de dilution le rapport de la concentration avant par la concentration après dilution. Quel est le facteur de dilution dans l’expérience précédemment réalisée ?

But: 3ème partie : concentration

Avec la formulation de la question a, on évite de ramener la définition de la concentration à une relation mathématique. Le raisonnement doit résulter du sens donné à la définition et non de « c = n/V ».

La question b permet à l’élève d’utiliser à nouveau la définition, mais avec une quantité de matière différente. Le but visé est que les élèves utilisent la représentation pour le raisonnement sur la concentration.

Enfin, la question c permet d’introduire le facteur de dilution. Même si cette notion n’est pas au programme, elle est couramment utilisée par le chimiste et en classe : « la solution est diluée 3 fois… ». C’est une application supplémentaire de la définition de la concentration, ce qui peut aider à sa compréhension en opposant concentration « avant » et « après » dilution.

Comportement des élèves: 3ème partie : concentration

a. Trois quarts des élèves qui répondent, répondent correctement à cette question du point de vue de l’utilisation des notions. Certaines réponses sont comptées juste, même si une conversion ou une puissance de dix est fausse ; il faut rappeler que l’objectif est ici la compréhension des notions, et le travail sur l’aspect mathématique viendra après.

Les erreurs principales sont dues à des mauvais choix de valeur des grandeurs (n ou V) ou a une confusion déjà évoquée entre n et m.

b. Cette fois-ci, une réponse exprimée sur deux est correcte. Les erreurs sont les mêmes que dans la question précédente. Le nombre plus important de mauvaise réponse est sûrement dû au fait que la situation est plus complexe car plusieurs volumes et quantités de matière interviennent.

c. 

Réponse

Détail de la réponse

Nombre (%)

Bonne (40%)

 

10/68 et 10/25 exprimés (40%)

Fausse (60%)

 

15/68

Pas de réponse

 

43/68

Les élèves qui répondent à cette question ont juste à 40%. Les réponses fausse impliquent une erreur sur au moins une concentration, et/ou l’inversion du rapport des concentrations.

Corrigé: 3ème partie : concentration

a. La quantité de matière présente dans le volume V = 50mL de solution contenue dans le bécher est n = 2,0.10−3 mol. La concentration est donc C = 2,0.10−3/50.10–3 = 4,0.10–2 mol.L–1.

b. Dans la 2ème fiole jaugée, il y a 20/50.2,0.10−3 = 8,0.10−3 mol de sulfate de cuivre. Comme le volume de la solution contenue dans la fiole est de 50mL, la concentration de la solution est 8,0.10−3/50.10−3 = 1,6.10–2 mol.L–1.

c. Par définition, le facteur de dilution est f = 4,0.10–2/1,6.10–2 = 2,5.