3.1 Types de solutions Solubilité, miscibilité et saturation Solution Mélange homogène Formé d’un soluté (+ petite quantité) et d’un solvant (+ grande quantité) Exemple : sel + eau eau salée soluté solvant solution Composition variable o 1 c. à thé sel dans un verre d’eau = eau salée o 3 c. à thé sel dans un verre d’eau = eau salée Types de solutions solide dans un liquide – eau salée liquide dans un liquide – l’eau et l’alcool gaz dans un liquide – boissons gazeuses, oxygène dans l’eau gaz dans un gaz – l’air solide dans un solide – les alliages ex : l’acier (Fe-C), le bronze (Zn-Cu)
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3.1 Types de solutions
Solubilité, miscibilité et saturation
Solution
Mélange homogène
Formé d’un soluté (+ petite quantité) et d’un solvant (+ grande
quantité)
Exemple : sel + eau eau salée soluté solvant solution
Composition variable
o 1 c. à thé sel dans un verre d’eau = eau salée
o 3 c. à thé sel dans un verre d’eau = eau salée
Types de solutions
solide dans un liquide – eau salée
liquide dans un liquide – l’eau et l’alcool
gaz dans un liquide – boissons gazeuses, oxygène dans l’eau
gaz dans un gaz – l’air
solide dans un solide – les alliages ex : l’acier (Fe-C), le bronze (Zn-Cu)
Solution aqueuse
Lorsque l’eau est le solvant dans la solution.
ex : sucre + eau = eau sucrée
soluté solvant solution
Soluble et miscible
Lorsqu’un soluté se dissout dans le solvant, on dit que le soluté est
soluble.
o Ex : Le sel (soluté) est soluble dans l’eau (solvant).
Lorsqu’un gaz (soluté) se dissout dans un autre gaz (solvant), on dit que
le soluté est miscible.
o Ex : Le CO2 (soluté) est miscible dans l’humidité (solvant).
Lorsqu’un liquide (soluté) se dissout dans un autre liquide (solvant), on
dit que le soluté est miscible.
o Ex : Le colorant alimentaire (soluté) est miscible dans l’eau
(solvant).
Insoluble et non miscible
Lorsqu’une substance ne se dissout pas dans une autre, on dit qu’elle est
insoluble.
o Ex : sable dans eau, fer dans eau.
S’il s’agit de deux gaz ou de deux liquides qui ne
se dissolvent pas l’un dans l’autre, on dit qu’ils
sont non miscibles.
o Ex : huile dans l’eau
Solution diluée et concentrée
Solution diluée
Petite quantité de soluté dans la solution
Ex : une pincée de sel dans un verre d’eau
Solution concentrée
Grande quantité de soluté dans la
solution
Ex : 2 c. à table de sel dans un
verre d’eau
Attention : Il peut arriver qu’une solution contienne plusieurs solutés.
Solution non saturée, saturée et sursaturée
Solution non saturée
Une solution qui ne contient pas la quantité maximum de soluté qu’elle
peut dissoudre à une température donnée.
En ajoutant d’autre soluté à la solution, celui-ci se dissout.
Solution saturée
Une solution qui contient la quantité maximum de soluté qu’elle peut
dissoudre à une température donnée.
En ajoutant d’autre soluté à la solution, celui-ci ne se dissout pas et se
dépose au fond du contenant.
Solution sursaturée
Une solution qui contient plus que la quantité
maximum de soluté qu’elle peut dissoudre à une
température donnée.
On a chauffé la solution pour dissoudre le
surplus de soluté, puis on l’a refroidit à
nouveau.
En ajoutant d’autre soluté à cette solution,
celui-ci forme des cristaux dans le contenant.
Attention : Une solution peut être saturée d’un soluté et non-saturée pour un autre.
Solubilité
La quantité de soluté que peut contenir une solution saturée.
La solubilité peut s’exprimer en g/L ou en g/100mL
1. Quelle est la solubilité du KCl à 700C?
2. Quelle substance est la moins soluble à 00C?
3. Quelle substance a sa solubilité la plus affectée par un
changement de température?
4. Combien de KCl peut se dissoudre dans 100g d’eau à 700C?
5. Quelle substance se dissous mieux dans l’eau froide que
l’eau chaude?
6. À quelle température devrais-tu apporter 100g d’eau pour
complètement dissoudre 100g de NaNO3?
Dissolution endothermique
Solubilité
(g/100mL H2O)
Température (0C)
Dissolution exothermique
Solubilité
(g/100mL H2O)
Température (0C)
L’électricité et les solutions
Électrolyte
Substance qui conduit l’électricité lorsqu’elle se dissout dans l’eau ou
lorsqu’elle est à l’état liquide.
Il existe trois types d’électrolytes :
1. Électrolyte fort
Grande conductivité parce qu’il y a beaucoup d’ions
Ex : sel dans l’eau lumière brillante
2. Électrolyte faible
faible conductivité parce qu’il y a peu d’ions
Ex : vinaigre lumière faible
3. Non électrolyte
ne conduit pas l’électricité parce qu’il n’y a pas d’ions
Ex : eau distillée lumière éteinte
Électrolyte : sel (M+NM) Non électrolyte : sucre
acide (H+NM) alcool
base (M+OH) eau distillée
eau du robinet
3.2 Solubilité et dissolution
3.2.1 Facteurs qui influent sur la solubilité et la vitesse de dissolution
Vitesse de dissolution
rapidité avec laquelle un soluté se dissout dans un solvant
La vitesse de dissolution dépend de plusieurs facteurs :
1. Nature du soluté et du solvant
Les substances qui sont de même nature vont se mélanger ensemble.
Ceux de nature contraire ne se mélangeront pas.
Composés polaires
(saccharose, C12H22O11)
Solvants polaires
(eau, H2O (l))
Composés non polaires
(iode, I2 (s))
Solvants non polaires
(benzène, C6H6 (l))
ne se
dissolvent
pas
se dissolvent dans
se dissolvent dans
2. Température
La majorité des solides sont plus solubles dans l’eau chaude que
dans l’eau froide.
Les gaz sont plus solubles dans l’eau froide que dans l’eau
chaude.
Ex : CO2 dans la boisson gazeuse chaude… boisson gazeuse
moins pétillante.
Poissons meurent dans l’eau trop chaude par manque
d’oxygène.
3. Pression
Une grande pression augmente la solubilité des gaz dans les
liquides.
Ex : boissons gazeuses, plongée sous-marine
La pression n’affecte pas la solubilité des liquides et des solides
parce qu’ils sont incompressibles.
4. Surface de contact
Plus un solide est gros, plus il va prendre de temps à se dissoudre
dans un liquide.
Ex : un gros morceau de sucre se dissout plus lentement qu’une
masse égale de sucre en poudre
Quand on diminue la taille des particules, on accélère la vitesse de
dissolution. C’est qu’en brisant une grande masse en masses plus
petites, on augmente la surface de contact avec le solvant, ce qui lui
permet de se dissoudre plus vite.
3.3 Concentration des solutions
Certains produits peuvent être dangereux ou non, dépendant de la
concentration dans lequel on le trouve. La concentration est la quantité de
soluté par quantité de solvant. (ex : Le phénol peut tuer à une concentration
élevée, mais on le retrouve à faible concentration dans certains
médicaments.)
La concentration est exprimée en pourcentage, en g/mL ou en g/L.
3.3.1 Pourcentage en masse par volume
% m/V = masse du soluté (en grammes) x 100
volume de solution (en mL)
Exemple 1 :
Un pharmacien ajoute 2,00 mL d’eau distillée à 4,00 g d’un médicament
en poudre. Le volume final de la solution est de 3,00 mL. Quel est le
pourcentage en masse par volume (%m/V) de la solution ?
m soluté = 4,00 g % m/V = m soluté x 100
V solution = 3,00 mL V solution
% m/V = ? = 4,00 g soluté . x 100
3,00 mL solution
= 133 %m/V
Exemple 2 :
Une solution de NaCl a une concentration de 28 % m/V. Quelle masse
de NaCl se trouve dans une bouteille de 150 mL de cette solution ?
m soluté = ? % m/V = m soluté x 100
V solution = 150 mL V solution
% m/V = 28 %m/V 28 %m/V = x g soluté . x 100
150 mL solution
m soluté = 42 g NaCl
Exercices #1,3 et 4 p. 305
3.3.2 Pourcentage en masse par masse
% m/m = masse du soluté (en gramme) x 100
masse de solution (en gramme)
Exemple :
Un échantillon de CaCl2, qui a été prélevé sur la route, a une masse de
23,47g. Quand la solution est évaporée, le résidu (CaCl2) a une masse de
4,58g. (On suppose qu’il n’y a aucun autre soluté). Quel est le pourcentage
en masse par masse de chlorure de calcium ?
m soluté = 4,58 g % m/m = m soluté x 100
m solution = 23,47 g m solution
% m/m = ? = 4,58 g résidu . x 100
23,47 g solution
= 19,5 %m/m
Exercices #5 à 9 p.308
3.3.3 Pourcentage en volume par volume
% V/V = volume du soluté (en mL) x 100
volume de solution (en mL)
Exemple 1 :
Jean mélange 30 mL d’éthanol avec 100 mL d’eau pour préparer une
solution. Quel est le % V/V de cette solution ?
V soluté = 30 mL éthanol % V/V = V soluté . x 100
V solution = 130 mL solution V solution
% V/V = ? = 30 mL éthanol . x 100
130 mL solution
= 23 %V/V
Exemple 2 :
L’alcool à friction est vendu sous la forme d’une solution à 70 %V/V
d’alcool isopropylique dans l’eau. Quel volume d’alcool est utilisé pour