Première · Chapitre 1
Déterminer la composition d'un système à l'aide de grandeurs physiques
Entraîne-toi par niveau (★ à ★★★), puis attaque les sujets type bac. Chaque correction se dévoile question par question.
Exercices d'entraînement
1EntraînementMasse volumique d'une huile
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Masse volumique d'une huile
Énoncé
On verse 50 mL d'huile d'olive dans une éprouvette posée sur une balance : la masse affichée est 38,0 g.
- •ρ = m / V
- •ρ(eau) = 1,0 g·mL⁻¹
Calculer la masse volumique de l'huile en g·mL⁻¹.
Expliquer pourquoi l'huile forme une couche au-dessus de l'eau dans une vinaigrette.
2EntraînementPréparer une solution de glucose
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Préparer une solution de glucose
Énoncé
On dissout 8,0 g de glucose dans de l'eau distillée pour obtenir 400 mL de solution.
- •Cm = m / V (V en L)
Calculer la concentration en masse de cette solution.
Quelle masse de glucose contient 50 mL de cette solution ?
3EntraînementLire l'étiquette d'une bouteille de vinaigre
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Lire l'étiquette d'une bouteille de vinaigre
Énoncé
Une bouteille de 500 mL de vinaigre, de masse volumique ρ = 1,01 g·mL⁻¹, porte l'étiquette « 6 % d'acide ».
- •P = m(espèce) / m(total) × 100
- •ρ = m / V
Calculer la masse totale de vinaigre contenue dans la bouteille.
En déduire la masse d'acide éthanoïque présente dans la bouteille.
4EntraînementCalculer un volume à prélever
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Calculer un volume à prélever
Énoncé
On dispose d'une solution mère de concentration en masse C₀ = 0,50 g·L⁻¹. On veut préparer V₁ = 250 mL d'une solution fille de concentration C₁ = 0,050 g·L⁻¹.
- •C₀ × V₀ = C₁ × V₁
Calculer le facteur de dilution F.
En déduire le volume V₀ de solution mère à prélever.
5EntraînementProtocole de dissolution
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Protocole de dissolution
Énoncé
On souhaite préparer 150 mL d'une solution de glucose à Cm = 25 g·L⁻¹.
- •m = Cm × V
- •Verrerie disponible : fioles jaugées de 100, 150, 200 mL ; balance de précision
Calculer la masse de glucose à peser.
Décrire le protocole de préparation de la solution, en précisant la verrerie utilisée.
6EntraînementPréparer une dilution avec la bonne verrerie
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Préparer une dilution avec la bonne verrerie
Énoncé
On dispose d'une solution mère de sirop de concentration C₀ = 80 g·L⁻¹. On veut préparer V₁ = 200 mL d'une solution fille à C₁ = 8,0 g·L⁻¹.
- •C₀ × V₀ = C₁ × V₁
- •Verrerie : pipettes jaugées 10,0 ; 20,0 ; 25,0 mL — fioles jaugées 100, 200, 250 mL
Calculer le volume de solution mère à prélever.
Choisir la verrerie adaptée et décrire les étapes de la dilution.
7EntraînementMasse volumique d'un mélange éthanol-eau
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Masse volumique d'un mélange éthanol-eau
Énoncé
On mélange 40 mL d'éthanol (ρéthanol = 0,79 g·mL⁻¹) avec 60 mL d'eau (ρeau = 1,00 g·mL⁻¹). On suppose que le volume total du mélange est la somme des volumes initiaux.
- •ρ = m / V
- •m = ρ × V
Calculer la masse de chaque liquide avant mélange.
En déduire la masse volumique du mélange, puis son pourcentage massique en éthanol.
8EntraînementMélanger deux solutions de concentrations différentes
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Mélanger deux solutions de concentrations différentes
Énoncé
On mélange V₁ = 100 mL d'une solution de chlorure de sodium à C₁ = 50 g·L⁻¹ avec V₂ = 300 mL d'une solution de la même espèce à C₂ = 20 g·L⁻¹. On suppose que les volumes s'additionnent.
- •m = C × V
- •Cf = mtotal / Vtotal
Calculer la masse de soluté apportée par chaque solution.
En déduire la concentration en masse du mélange final.
Sujets type bac
Sujets originaux au format du bac, inspirés des annales de Labolycée .
1Type bacType bac — Doser un sirop pour enfant
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Type bac — Doser un sirop pour enfant
Énoncé
Un flacon de 90 mL de sirop contient du paracétamol à la concentration en masse Cm = 24 mg·mL⁻¹. Le médecin prescrit une dose de 15 mg de paracétamol par kilogramme de masse corporelle, à administrer 4 fois par jour, pour un enfant de masse 18 kg.
- •Cm = m / V
- •dose totale (mg) = dose par kg × masse de l'enfant
1. Calculer la dose de paracétamol, en mg, à administrer à chaque prise.
2. En déduire le volume de sirop correspondant à une prise.
3. Calculer le nombre de prises que permet un flacon de 90 mL.
4. Sachant que l'enfant prend 4 doses par jour, calculer le nombre de jours de traitement que permet un flacon.
5. Si l'enfant pesait 24 kg au lieu de 18 kg, le flacon durerait-il plus ou moins longtemps ? Justifier sans calcul supplémentaire.
2Type bacType bac — Une dilution en deux étapes
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Type bac — Une dilution en deux étapes
Énoncé
Un laboratoire dispose d'une solution mère de sulfate de cuivre de concentration C₀ = 1,00 mol·L⁻¹. Pour obtenir une solution très diluée utilisée en TP, on réalise deux dilutions successives : on prélève d'abord 10,0 mL de la solution mère que l'on introduit dans une fiole jaugée de 100,0 mL (solution S₁), puis on prélève 20,0 mL de S₁ que l'on introduit dans une fiole jaugée de 250,0 mL (solution S₂).
- •C × V se conserve lors d'une dilution
- •F = Cmère / Cfille = Vfille / Vprélevé
1. Expliquer pourquoi il peut être utile de réaliser deux dilutions successives plutôt qu'une seule très forte dilution.
2. Calculer la concentration C₁ de la solution S₁.
3. Calculer la concentration C₂ de la solution S₂.
4. Calculer le facteur de dilution global entre la solution mère et S₂.
5. Proposer, en une seule étape, la verrerie qui aurait permis d'obtenir directement S₂ à partir de la solution mère, et expliquer pourquoi ce protocole est peu réaliste en pratique.