Comment diluer une solution

La dilution est le processus qui permet de réaliser une solution moins concentrée à partir d’une solution plus concentrée. Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles on pourrait vouloir réaliser une dilution, elles peuvent aller des plus occasionnelles aux plus sérieuses. Par exemple, les biochimistes diluent des solutions à partir de leur forme concentrée pour créer de nouvelles solutions qu’ils vont utiliser dans leurs expérimentations, alors que, dans un tout autre registre, les barmans diluent souvent les alcools forts avec des boissons non alcoolisées ou des jus de fruits pour faire de savoureux cocktails. La formule pour calculer une dilution est C₁V₁ = C₂V₂, où C₁ et C₂C2 représente les concentrations initiales et finales respectives de la solution et V₁ et V₂ représentent leur volume.

Méthode 1

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Diluer précisément les concentrés grâce à l’équation de dilution

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Déterminez ce que vous savez et ce que vous ignorez. Faire une dilution en chimie revient la plupart du temps prendre une petite quantité d’une solution dont vous connaissez la concentration, puis à y ajouter une certaine quantité d’un liquide neutre (comme l’eau) pour faire une nouvelle solution avec un volume plus grand, mais une concentration plus faible. On réalise souvent cela dans les labos de chimie, car, dans un souci d’efficacité, les réactifs sont souvent stockés sous de très fortes concentrations qui seront ensuite diluées pour être utilisées dans les expérimentations. Habituellement, dans les situations du quotidien, vous connaitrez la concentration de votre solution de base ainsi que la concentration et le volume que vous voulez dans la deuxième solution, mais pas le volume de la première solution dont vous aurez besoin ici.
- Cependant, dans d’autres situations (spécialement dans les problèmes scolaires), vous aurez besoin de trouver d’autres pièces du puzzle, par exemple, on pourra vous donner un volume initial et la concentration et ensuite vous demander de trouver la concentration finale si vous diluez la solution dans un volume donné. Dans tous les cas de dilution, il est utile de déterminer les variables connues et inconnues avant de commencer.
- Prenons un exemple. Disons que vous devez diluer une solution à 5 M avec de l’eau pour obtenir 1 l d’une solution à 1 mM. Dans ce cas nous connaissons la concentration de la solution avec laquelle vous commencez et la concentration du volume désiré, mais pas le volume de la solution initiale nécessaire à laquelle on ajoutera de l’eau pour obtenir la solution diluée.
  - Souvenez-vous : en chimie, M est la mesure de la concentration appelée molarité, laquelle indique le nombre de moles dans un litre d'une substance donnée.
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Remplacez vos valeurs dans la formule C₁V₁ = C₂V₂. Dans cette formule, C₁ est la concentration de votre solution initiale, V₁ est le volume de la solution initiale, C₂ est la concentration de la solution finale et V₂ est le volume de la solution finale. Remplacer les valeurs que vous connaissez dans cette équation devrait vous permettre de trouver les valeurs inconnues avec un minimum de difficulté.
- Vous pourriez trouver utile d’ajouter un point d’interrogation devant les unités que vous avez besoin de déterminer pour vous aider à les résoudre.
- Continuons notre exemple. Nous devrions remplacer nos valeurs connues comme cela :
  - C₁V₁ = C₂V₂
  - (5 M)V₁ = (1 mM)(1 L). Nos deux concentrations ont des unités différentes. Arrêtons-nous ici avant de procéder à l’étape suivante.
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Faites attention aux différences dans les unités. Faites attention aux différences dans les unités. Parce que les dilutions impliquent des changements de concentration (qui peuvent parfois être importantes), il n’est pas rare que deux variables d’une équation n’aient pas les mêmes unités. Bien que l’on puisse facilement s’en prévenir, les erreurs d’unités dans les équations peuvent valoir à votre solution d’avoir un degré d’erreur de plusieurs ordres de magnitudes. Avant de faire le calcul, convertissez toutes les valeurs afin qu’ils aient la même unité de volume ou de concentration.
- Dans notre exemple, nous utilisons différentes unités pour la concentration : M (mole) et mM (millimole). Convertissons notre seconde mesure en moles :
  - 1 mM × 1 M/1,000 mM
  - = 0,001 M
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Calculez. Quand toutes vos unités correspondent, résolvez votre équation. Ceci peut pratiquement toujours être fait avec de simples calculs.
- Nous avions laissé notre exemple ici : (5 M)V₁ = (1 mM)(1 L). Déterminons V₁ avec nos nouvelles unités.
  - (5 M)V₁ = (0,001 M)(1 L)
  - V₁ = (0,001 M)(1 L)/(5 M).
  - V₁ = 0,0002 L, ou 0,2 mL.
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Comprenez comment utiliser votre réponse dans la pratique. Admettons que vous avez trouvé votre valeur manquante, mais que vous n’êtes pas surs de comment appliquer cette nouvelle information dans la dilution que vous devez réaliser. Ceci est compréhensible, le langage scientifique a souvent du mal à être visualisé dans le monde réel. Quand vous connaissez toutes vos valeurs dans l’équation C₁V₁ = C₂V₂, réalisez la dilution comme ceci.
- Mesurez le volume ₁ de la solution avec la concentration ₁. Ensuite, ajoutez autant de liquide de dilution (eau, etc.) pour arriver au volume total V₂. Cette nouvelle solution aura votre concentration désirée(C₂).
- Dans notre exemple, nous pourrons tout d’abord mesurer 0,2 mL de notre solution à 5 M. Ensuite, nous ajouterons assez du pour augmenter le volume de solution jusqu’à 1 L. En d’autres termes nous devrons ajouter 999,8 mL à notre petit échantillon de solution. Notre nouvelle solution diluée à une concentration de 1 mM, qui est celle qui nous était demandée au début.
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Méthode 2

Méthode 2 sur 2:

Faire des dilutions simples dans la pratique

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Lisez les emballages pour obtenir des informations. Il y a beaucoup de raisons pour lesquelles quelqu’un voudrait faire une dilution à la maison, dans la cuisine ou dans un laboratoire non spécialisé dans la chimie. Par exemple, le simple fait de faire du jus d’orange à partir de concentré et une dilution. Dans beaucoup de cas, les produits qui ont besoin d’être dilués incluent les informations concernant la dilution qui a besoin d’être réalisée quelque part sur l’emballage. Ils peuvent même avoir des instructions précises à suivre. Voici quelques informations à rechercher dans ce genre de cas :
- le volume de produits à utiliser,
- le volume de diluant à utiliser,
- le type de diluant à utiliser (généralement de l’eau),
- les instructions concernant l’agitation,
- vous ne verrez surement pas les informations précises à propos des concentrations qui vont être utilisées pour les liquides. Ces informations sont inutiles pour la plupart des consommateurs.
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Ajoutez la substance faisant office de diluant dans la solution concentrée. Pour les simples dilutions domestiques, telles que celle que vous pouvez faire dans la cuisine, vous n’avez vraiment pas besoin de connaitre le volume de concentré que vous utilisez et la concentration finale approximative que vous désirez avant de commencer. Diluez le concentré avec la quantité appropriée de diluant, qui est déterminée par rapport au volume initial de concentré utilisé. Voyez ci-dessous.
- Par exemple, si nous voulons diluer une cuillère de concentré de jus d’orange à un quart de sa concentration initiale, nous devrons ajouter trois cuillères d’eau dans le concentré. Notre solution finale aura une cuillère de concentré dans quatre cuillères de liquide, soit un quart de sa concentration initiale.
- Soyez surs d’ajouter les substances dans un récipient assez grand pour recevoir le volume final que vous désirez.
Ajouter des poudres (comme dans certains mélanges de boissons) à des liquides ne nécessite en général pas de prendre en compte le volume des poudres dans la dilution. Le changement de volume résultant de l’addition d’une petite quantité de poudre dans un liquide peut être ignoré, car négligeable. En d’autres termes, quand vous ajoutez une petite quantité de poudre à un liquide, acheter tout simplement la quantité de tout ce que vous voulez dans le volume final et mélangez.
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Avertissements

Suivez toutes les consignes de sécurité fournies par le fabricant ou celles en place dans votre compagnie. Ceci est particulièrement important si vous avez besoin de diluer une solution acide.
Travailler avec une solution acide peut nécessiter des étapes plus détaillées et des mesures de sécurité plus complètes que pour diluer des solutions non acides.