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Solutions et solutés Dissolution Objets des cours de seconde.
Cette page est consacrée à quelques exemples de calculs en présence de puissances et utilisant la règle de trois. |
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Le sucre
et le sel "fondent" dans l'eau.
En tout cas ils disparaissent. Ils se dissolvent.
L'ensemble est la solution et l'ingrédient
dissous est le soluté.
Le verbe fondre est
réservé au changement d'état d'un ingrédient comme l'eau qui d'eau solide
(glace) fond en eau liquide. Le sel, lui, fond à une température de 800°C. Ce
n'est pas le cas dans une solution. Les molécules de l'ingrédient (sucre ou
sel ou …) se mélangent à celles de l'eau. Le
saviez-vous? À chaque fois que nous ajoutons 29 grammes de sel dans un litre
l'eau, sa température d'ébullition augmente de 0,5°C. En fait, les molécules
de sel se séparent en atomes (ions) de sodium et de chlore. Ces particules se
glissent entre celles de l'eau. Plus serrées, il faut plus d'énergie pour que
les molécules d'eau se frayent un chemin vers la surface et passer à l'état
vapeur. De plus, les molécules d'eau sont polaires (comme un aimant). Elles
ont tendance à se coller aux ions sodium et aux ions chlore. Nécessité de
plus d'énergie pour les séparer et rendre les molécules d'eau libres de leur
mouvement vers la surface. Quels que soient les ingrédients que vous mettez
dans l'eau ils feront augmenter la température d'ébullition.
L'eau est un bon solvant pour les composés à structure
ionique. |
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Le sel est très soluble dans l'eau. Mais jusqu'à un
certain point. À partir de 357 grammes de sel dans un une litre d'eau, le
surplus ne se dissout plus. La solution est saturée. Une partie
supplémentaire pourra se dissoudre en chauffant la solution (391 g pour
100°C). Solubilité du chlorure de
sodium à 25°C: 357 g / l Masse atomique du sodium
(Na) 22,989 g / l Masse atomique du chlore
(Cl) 35,453 g / l Quantité de sel pour une
mole 58,442 g / l Solubilité en moles (257/58,4) 6,1 moles / l
La quantité de moles par litres est appelée concentration molaire (ou molarité). La
concentration molaire du chlorure de sodium vient d'être calculée: 58,442.
Une solution contenant 58,442 grammes de NaCl est
de molarité 1. Exemple Solution de chlorure de calcium (CaCl2) 11,1 g Masse atomique du calcium
(Ca) 40,078 g / l Masse atomique du chlore
(Cl) 35,453 g / l Quantité de CaCl2
pour une mole 110,984 g / l Concentration molaire (11,1 / 110,9) 0,
1 mole / l
La masse
atomique ou masse molaire est répertoriée pour chacun des éléments.
La mole
est une quantité de matière (molécules ou atomes ou ions) prise comme
référence. |
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Sulfate de fer
Masse molaire |
55,845 + 32,065 + 4 x 15,999 = 151,906 |
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Solution de sulfate de fer Concentration molaire Mole de sulfate de fer (de soluté) |
10 cm3 = 10-2
litre 10-2 mole
par litre 10-2 x 10-2 = 10-4 |
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Masse de sulfate de fer en milligrammes |
151,906 x 10-4 151,906 x 10-1 = 15,2 mg |
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Éthanol
Masse molaire (M)
Masse volumique (µ) |
C2H5OH 2 x 12 + 5 x 1 + 16 + 1 0,8 g . cm-3 |
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Volume de vin (V) Concentration molaire (Cm) |
½ litre = 0,5 l = 500 cm3 2 moles / litre |
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Masse d'éthanol dans 2 moles Volume occupé (v) par un litre |
2 x M = 2 x 46 = 92 g 92 / 0,8 = 115 cm3 |
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Degré d'alcool (ou titre) |
115 / 1000 =
11,5° ou 11,5% vol. |
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Voir Énigme sur le degré d'alcool du
mélange
Bilan
Avec
ces rudiments vous êtes prêts à aborder les nombreux exercices avec corrigés
que vous trouverez sur le Net. |
Suite |
Éléments chimiques – Index |
Voir |
Éléments chimiques – Index |
Concentration
molaire – Guy Chaumeton
Les
solutions avec mode opératoire
Solutions
– concentration – préparation de solutions – exercices corrigés
Nombreux autres … |
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http://villemin.gerard.free.fr/aScience/Chimie/aaaExpli/Solution.htm |