V VIDYALAYA · Soutien scolaire
Physique-Chimie2ndeConstitution et transformations de la matiereExercices + corrigé

Concentration massique et molaire — Exercices

Application directe, masse molaire, conversion, dilution et problème concret. Corrigé complet en fin de fiche.
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1Concentration massique/ 4 pts
Calculer la grandeur demandée. Veiller à la conversion des unités.
  1. On dissout $5{,}0$ g de glucose dans de l'eau et on obtient $250$ mL de solution. Calculer $C_m$.
  2. Une solution de sulfate de cuivre a $C_m = 16$ g/L et un volume $V = 2{,}0$ L. Calculer la masse $m$ de soluté dissous.
  3. On dissout $3{,}0$ g de NaCl dans de l'eau pour obtenir $600$ mL de solution. Calculer $C_m$.
2Masse molaire et concentration molaire/ 6 pts
Masses molaires atomiques (g/mol) : H : 1,0 ; O : 16,0 ; Na : 23,0 ; S : 32,0 ; Cl : 35,5 ; Cu : 63,5.
  1. Calculer la masse molaire $M$ du sulfate de cuivre anhydre $\text{CuSO}_4$.
  2. On dissout $8{,}0$ g de $\text{CuSO}_4$ dans de l'eau pour préparer $500$ mL de solution. Calculer la concentration molaire $C$.
  3. $M(\text{HCl}) = 36{,}5$ g/mol. Calculer la concentration molaire d'une solution de $\text{HCl}$ de concentration massique $C_m = 7{,}3$ g/L.
3Préparer une solution de glucose/ 4 pts
Le glucose a pour formule $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$. Masses molaires atomiques (g/mol) : H : 1,0 ; C : 12,0 ; O : 16,0.
  1. Calculer la masse molaire $M$ du glucose.
  2. Une solution de glucose a $C = 0{,}50$ mol/L. Calculer sa concentration massique $C_m$.
  3. Quelle masse de glucose faut-il peser pour préparer $300$ mL de cette solution ?
4Dilution de NaCl/ 4 pts
On dispose d'une solution mère de NaCl de concentration molaire $C_1 = 1{,}0$ mol/L. On prélève $V_1 = 20{,}0$ mL que l'on verse dans une fiole jaugée de $200$ mL, puis on complète avec de l'eau distillée.
  1. Écrire la relation liant $C_1$, $V_1$, $C_2$ et $V_2$ lors d'une dilution.
  2. Calculer la concentration molaire $C_2$ de la solution fille.
  3. Calculer la concentration massique $C_{m2}$. (Donnée : $M(\text{NaCl}) = 58{,}5$ g/mol.)
5Sérum physiologique/ 6 pts

Le sérum physiologique est une solution de NaCl de concentration massique $C_m = 9{,}0$ g/L, utilisée pour les perfusions médicales.
Donnée : $M(\text{NaCl}) = 58{,}5$ g/mol.

  1. Calculer la concentration molaire $C$ du sérum physiologique.
  2. Une poche de perfusion contient $V = 500$ mL de sérum. Quelle masse de NaCl contient-elle ?
  3. On veut préparer $1{,}0$ L d'une solution à $C' = 0{,}077$ mol/L à partir du sérum physiologique. Quel volume $V_1$ de sérum prélever ?
Corrigé détaillé
1Concentration massique
a) \(V = 250\ \text{mL} = 0{,}250\ \text{L} \qquad C_m = \dfrac{m}{V} = \dfrac{5{,}0}{0{,}250} =\) \(20\ \text{g/L}\)
b) \(m = C_m \times V = 16 \times 2{,}0 =\) \(32\ \text{g}\)
c) \(V = 600\ \text{mL} = 0{,}600\ \text{L} \qquad C_m = \dfrac{3{,}0}{0{,}600} =\) \(5{,}0\ \text{g/L}\)
2Masse molaire et concentration molaire
a) \(M(\text{CuSO}_4) = 63{,}5 + 32{,}0 + 4 \times 16{,}0 = 63{,}5 + 32{,}0 + 64{,}0 =\) \(159{,}5\ \text{g/mol}\)
b) \(n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{8{,}0}{159{,}5} \approx 0{,}0501\ \text{mol} \qquad C = \dfrac{n}{V} = \dfrac{0{,}0501}{0{,}500} \approx\) \(0{,}10\ \text{mol/L}\)
c) \(C = \dfrac{C_m}{M} = \dfrac{7{,}3}{36{,}5} =\) \(0{,}20\ \text{mol/L}\)
3Préparer une solution de glucose
a) \(M = 6 \times 12{,}0 + 12 \times 1{,}0 + 6 \times 16{,}0 = 72{,}0 + 12{,}0 + 96{,}0 =\) \(180\ \text{g/mol}\)
b) \(C_m = C \times M = 0{,}50 \times 180 =\) \(90\ \text{g/L}\)
c) \(V = 300\ \text{mL} = 0{,}300\ \text{L} \qquad m = C_m \times V = 90 \times 0{,}300 =\) \(27\ \text{g}\)
4Dilution de NaCl
a) \(\text{Conservation de }n : n_1 = n_2 \Rightarrow\) \(C_1 \times V_1 = C_2 \times V_2\)
b) \(C_2 = \dfrac{C_1 \times V_1}{V_2} = \dfrac{1{,}0 \times 20{,}0 \times 10^{-3}}{200 \times 10^{-3}} = \dfrac{0{,}0200}{0{,}200} =\) \(0{,}10\ \text{mol/L}\)
c) \(C_{m2} = C_2 \times M = 0{,}10 \times 58{,}5 =\) \(5{,}85\ \text{g/L}\)
5Sérum physiologique
a) \(C = \dfrac{C_m}{M} = \dfrac{9{,}0}{58{,}5} \approx\) \(0{,}154\ \text{mol/L}\)
b) \(m = C_m \times V = 9{,}0 \times 0{,}500 =\) \(4{,}5\ \text{g}\)
c) \(V_1 = \dfrac{C' \times V_2}{C_1} = \dfrac{0{,}077 \times 1{,}0}{0{,}154} =\) \(0{,}50\ \text{L} = 500\ \text{mL}\)