S05 – TP1 : Dissolution, dilution, échelle de teinte 📖⚓︎
Bilan des techniques et notions pratiques
1️⃣ Les deux techniques de préparation de solutions⚓︎
🔹 La dissolution (préparer une solution mère)⚓︎
Objectif : Obtenir une solution de concentration connue à partir d'un soluté solide.
Principe : On dissout une masse m de soluté dans un volume V de solvant pour obtenir une concentration Cm = m/V.
Protocole résumé :
1. Calculer la masse à peser : m = Cm × V
2. Peser le soluté (balance)
3. Dissoudre dans un peu de solvant (bécher)
4. Transvaser dans une fiole jaugée
5. Compléter au trait de jauge
6. Homogénéiser et étiqueter
Verrerie utilisée : Balance, bécher, fiole jaugée
🔹 La dilution (préparer une solution fille)⚓︎
Objectif : Obtenir une solution moins concentrée à partir d'une solution mère.
Principe : On prélève un volume Vi de solution mère et on complète avec du solvant jusqu'à un volume Vf.
Relation fondamentale : \(C_m \times V_m = C_f \times V_f\)
Protocole résumé :
1. Calculer le volume à prélever : Vm = (Cf × Vf) / Cm
2. Prélever Vm avec une pipette jaugée
3. Verser dans une fiole jaugée de volume Vf
4. Compléter au trait de jauge
5. Homogénéiser et étiqueter
Verrerie utilisée : Pipette jaugée, fiole jaugée
2️⃣ Tableau comparatif⚓︎
| Dissolution | Dilution | |
|---|---|---|
| Point de départ | Soluté solide | Solution concentrée (mère) |
| Ce qu'on ajoute | Solvant | Solvant |
| Ce qu'on mesure | Masse (balance) | Volume (pipette) |
| Formule | m = Cm × V | Cm × Vm = Cf × Vf |
| Résultat | Solution mère | Solution fille |
3️⃣ La verrerie de précision⚓︎
🔹 La fiole jaugée⚓︎
Fonction : Contenir un volume exact de solution (volume final).
Utilisation : - Remplir jusqu'au trait de jauge - Le bas du ménisque doit être tangent au trait - Toujours homogénéiser après remplissage
Volumes courants : 25 mL, 50 mL, 100 mL, 250 mL, 500 mL, 1 L
🔹 La pipette jaugée⚓︎
Fonction : Prélever un volume exact de solution (volume à transférer).
Utilisation : - Aspirer avec une propipette (jamais à la bouche !) - Ajuster au trait de jauge - Laisser couler librement (ne pas souffler)
Volumes courants : 1 mL, 2 mL, 5 mL, 10 mL, 20 mL, 25 mL, 50 mL
🔹 Schéma : lecture du ménisque⚓︎
┌───────────┐
│ │
│~~~~~~~~~~~│ ← Ménisque (surface courbe)
│ │
──┼───────────┼── ← Trait de jauge
│ │
│ │
Le bas du ménisque doit être
tangent au trait de jauge
👁️ L'œil doit être au niveau du trait
(éviter l'erreur de parallaxe)
4️⃣ L'échelle de teinte⚓︎
🔹 Principe⚓︎
Une échelle de teinte (ou gamme étalon) est une série de solutions de concentrations connues utilisées pour estimer une concentration inconnue par comparaison Vmsuelle.
🔹 Méthode⚓︎
- Préparer plusieurs solutions de concentrations croissantes (gamme étalon)
- Placer l'échantillon inconnu à côté de la gamme
- Identifier entre quelles solutions de la gamme il se situe
- En déduire un encadrement de sa concentration
🔹 Schéma⚓︎
Gamme étalon :
1 g/L 2 g/L 4 g/L 6 g/L 8 g/L 10 g/L
│ │ │ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐
│ │ │░░░│ │▒▒▒│ │▓▓▓│ │███│ │███│
└───┘ └───┘ └───┘ └───┘ └───┘ └───┘
Par exemple ┌───┐
Inconnu : │▒░▒│ → Entre 4 et 6 g/L → C ≈ 5 g/L
└───┘
🔹 Avantages et limites⚓︎
| Avantages | Limites |
|---|---|
| Méthode simple et rapide | Peu précise (± 1 g/L) |
| Ne nécessite pas d'instrument | Subjective (dépend de l'observateur) |
| Peu coûteuse | Nécessite une solution colorée |
5️⃣ Vérification de conformité⚓︎
🔹 Méthode⚓︎
- Mesurer (ou estimer) la concentration du produit
- Comparer avec les spécifications du cahier des charges
- Conclure : conforme ou non conforme
🔹 Exemple⚓︎
- Concentration mesurée : 50 g/L
- Cahier des charges : [40 ; 60] g/L
- 50 est dans [40 ; 60] → Produit conforme ✓
🔹 Rédaction de la conclusion⚓︎
« La concentration en colorant de la lotion est estimée à 50 g/L. Cette valeur est comprise dans l'intervalle de conformité [40 ; 60] g/L défini par le cahier des charges. Le lot est donc déclaré conforme et peut être libéré pour commercialisation. »
6️⃣ Sources d'erreur en TP⚓︎
🔹 Erreurs systématiques (toujours dans le même sens)⚓︎
| Source | Conséquence |
|---|---|
| Verrerie mal calibrée | Erreur constante sur tous les volumes |
| Balance mal tarée | Erreur constante sur toutes les masses |
🔹 Erreurs aléatoires (variables)⚓︎
| Source | Comment minimiser |
|---|---|
| Erreur de lecture (parallaxe) | Se placer à hauteur du trait |
| Erreur de prélèvement | Utiliser la verrerie adaptée |
| Gouttes perdues | Travailler soigneusement |
| Contamination | Rincer la verrerie entre les solutions |
7️⃣ Rédiger un compte-rendu de TP⚓︎
🔹 Structure attendue⚓︎
Un compte-rendu de TP doit contenir :
- Objectif : Que cherche-t-on à faire/déterminer ?
- Principe : Quelle méthode utilise-t-on ?
- Résultats : Que mesure-t-on/observe-t-on ?
- Exploitation : Que signifient les résultats ?
- Conclusion : Répond-on à l'objectif initial ?
🔹 Exemple de bilan⚓︎
Ce TP avait pour objectif de vérifier la conformité d'une lotion colorée. Pour cela, nous avons préparé une gamme étalon de 5 solutions (2 à 60 g/L) par dilution d'une solution mère à 100 g/L. En comparant la lotion inconnue à cette gamme, nous avons estimé sa concentration à environ 50 g/L. Cette valeur étant dans l'intervalle de conformité [40 ; 60] g/L, le lot est conforme.
8️⃣ À retenir pour l'épreuve E2⚓︎
✅ Techniques à maîtriser⚓︎
| Technique | Formule clé | Verrerie |
|---|---|---|
| Dissolution | m = Cm × V | Balance + fiole jaugée |
| Dilution | Cm × Vm = Cf × Vf | Pipette jaugée + fiole jaugée |
✅ Savoir-faire⚓︎
- Calculer une masse à peser ou un volume à prélever
- Choisir la verrerie adaptée
- Rédiger un protocole
- Exploiter une échelle de teinte
- Conclure sur une conformité
✅ Vocabulaire⚓︎
- Solution mère / solution fille
- Fiole jaugée / pipette jaugée
- Trait de jauge / ménisque
- Gamme étalon / échelle de teinte
- Conformité / cahier des charges
🔗 Lien avec la suite de la progression⚓︎
| Séance | Réinvestissement |
|---|---|
| S07 | Masse volumique (autre mesure de laboratoire) |
| S09 | pH (autre paramètre de contrôle qualité) |
| S10 (TP2) | pH-métrie (même rigueur de manipulation) |
| S23 (TP4) | CMC par conductimétrie (préparation de gamme de concentrations) |
| S25 | Absorbance et Beer-Lambert (exploitation de gamme étalon sur documents) |
🔧 Outils méthodologiques associés⚓︎
➡️ Fiche méthode 02 – Calculer et interpréter une concentration