Solutions, mélanges et dissolution
Distinguer corps pur et mélange. Préparer une solution par dissolution d'un soluté solide. Calculer une concentration en masse. Pré-requis avant l'étude approfondie du pH en 1ère.
- →Définir : solvant, soluté, solution, dissolution
- →Distinguer mélange homogène et hétérogène
- →Calculer une concentration en masse Cm = m / V
- →Préparer une solution de concentration donnée à la verrerie graduée
- →Mobiliser ces notions dans un contexte de cuisine collective ou d'entretien
01Vocabulaire
Solution, solvant, soluté.Une solutionmélange homogène. Réponse : solution est un mélange homogène dans lequel un corps (le solutéespèce dissoute. Réponse : soluté) est dissous dans un autre (le solvantRéponse : solvant). Si le solvant est l'eau, on parle de solution aqueuseRéponse : aqueuse.
| Mélange | Type | Exemple |
|---|---|---|
| Eau salée | homogèneRéponse : homogène | sel + eau |
| Eau + huile | hétérogèneRéponse : hétérogène | deux phases visibles |
| Sirop de menthe dilué | homogène | sucre + arômes + eau |
| Vinaigrette | hétérogèneRéponse : hétérogène | huile + vinaigre + moutarde |
02Concentration en masse
Concentration en masse Cm.La concentration en masse est le rapport , exprimée en g/L. Plus une solution est concentrée, plus la masse de soluté par litre est grandeRéponse : grande.
On dissout 25 g de sel dans 0,5 L d'eau. La concentration en masse est 5025 ÷ 0,5. Réponse : 50 g/L. Pour préparer 2 L de solution à 50 g/L, il faudrait 10050 × 2. Réponse : 100 g de sel.
- 1Calculer la masse de soluté nécessaire à partir du volume voulu et de la concentration cible : .
- 2Peser cette masse à la balance, dans une coupelle propre.
- 3Verser le soluté dans une fiole jaugée à moitié remplie de solvant ; agiter doucement.
- 4Compléter avec le solvant jusqu'au trait de jauge ; boucher et homogénéiser par retournementsRéponse : retournements.
03Application au domaine professionnel
En cuisine collective, les sirops, sauces et bouillons sont des solutions. Le respect des concentrations garantit la qualité organoleptique et la conservation. Pour les produits d'entretien, la fiche technique impose une dilution précise pour rester efficaceRéponse : efficace sans excès de produit chimique.
À ne pas confondre : la concentration molaire (en mol/L) sera étudiée en 1ère Bac Pro avec le thème « Eau » du module MG1 (capacité C1.1).
Exercices
Exercice 1— Sirop de menthe maisonOuvrir
Pour 1 L d'eau, une recette demande 600 g de sucre. Quelle est la concentration en masse de sucre ? Comparer à un sirop industriel typique (~ 750 g/L).
✓ Correction
Cm = 600 / 1 = 600 g/L. Légèrement moins concentré qu'un sirop industriel : il sera moins sucré et se conservera moins longtemps (le sucre est un agent de conservation).
Exercice 2— Détergent à diluerOuvrir
Un détergent professionnel est vendu à 200 g/L. La fiche d'utilisation demande une dilution à 5 g/L pour le nettoyage des sols. Pour préparer 10 L de solution diluée, quel volume de détergent concentré faut-il prélever ?
💡 Indice
Calculer d'abord la masse totale de détergent nécessaire pour 10 L à 5 g/L. Puis trouver le volume de la solution mère qui contient cette masse.
✓ Correction
Masse nécessaire = 5 × 10 = 50 g. Volume de solution mère = m / Cm = 50 / 200 = 0,25 L soit 250 mL. On prélève 250 mL de détergent et on complète à 10 L avec de l'eau.
Exercice 3— Réhydratation orale (sels)Ouvrir
Un sachet de sels de réhydratation contient 2,6 g de chlorure de sodium, 1,5 g de chlorure de potassium, 2,9 g de citrate de sodium et 13,5 g de glucose, à dissoudre dans 1 L d'eau. 1) Quelle est la concentration totale en masse ? 2) Vérifier que la concentration en glucose seul est inférieure au seuil maximal recommandé OMS de 20 g/L.
✓ Correction
1) Masse totale = 2,6 + 1,5 + 2,9 + 13,5 = 20,5 g pour 1 L → Cm totale = 20,5 g/L. 2) Concentration en glucose seul = 13,5 g/L < 20 g/L → conforme.