- Qu'est-ce qu'une solution diluée?
- Facteurs affectant la solubilité
- 1- Température
- 2- Pression
- 3- Composition chimique
- 4- Facteurs mécaniques
- Courbes de saturation et de solubilité
- Exemples de solutions diluées
- Références
Une solution diluée ou insaturée est une solution chimique qui n'a pas atteint la concentration maximale de soluté dissous dans un solvant. Le soluté supplémentaire se dissoudra lorsqu'il est ajouté à une solution diluée et n'apparaîtra pas dans la phase aqueuse.
D'un point de vue physico-chimique, une solution insaturée est considérée comme un état d'équilibre dynamique où les vitesses auxquelles le solvant dissout le soluté sont supérieures à la vitesse de recristallisation.
Un exemple de solution diluée est illustré à la figure 1. Dans les figures 1.1, 1.2 et 1.3, il y a un volume constant d'eau dans le bêcher.
Dans la figure 1.1, le processus commence là où le soluté commence à se dissoudre, représenté par les flèches rouges. Dans ce cas, vous voyez deux phases, un liquide et un solide.
Figure 1: exemple de solution non saturée.
Sur la figure 1.2, une grande partie du solide s'est dissoute, mais pas complètement en raison du processus de recristallisation, représenté par les flèches bleues.
Dans ce cas, les flèches rouges sont plus grandes que les flèches bleues, ce qui signifie que le taux de dilution est supérieur au taux de recristallisation. À ce stade, vous avez une solution non saturée.
Ainsi, nous pouvons dire qu'une solution diluée peut y dissoudre plus de soluté jusqu'à ce qu'elle atteigne le point de saturation. Au point de saturation, plus aucun soluté ne se dissout dans le solvant et une telle solution est appelée solution saturée.
De cette manière, les solutions sont initialement de nature insaturée et finissent par devenir des solutions saturées en y ajoutant un soluté.
Qu'est-ce qu'une solution diluée?
Une solution diluée est cette solution insaturée, saturée ou sursaturée à laquelle plus de solvant est ajouté. Le résultat est une solution insaturée de concentration inférieure.
Les dilutions sont un processus courant dans un laboratoire de chimie. En général, vous travaillez avec des solutions diluées qui sont fabriquées à partir de solutions de stock qui sont celles qui sont achetées directement auprès d'un marchand particulier.
Pour réaliser les dilutions, on utilise la formule C 1 V 1 = C 2 V 2 où C est la concentration de la solution, généralement en termes de molarité ou de normalité. V est le volume de la solution en ml et les termes 1 et 2 correspondent respectivement aux solutions concentrées et diluées.
Facteurs affectant la solubilité
La quantité de soluté qui peut être dissoute dans un solvant dépendra de différents facteurs, dont les plus importants sont:
1- Température
La solubilité augmente avec la température. Par exemple, plus de sel peut être dissous dans l'eau chaude que dans l'eau froide.
Cependant, il peut y avoir des exceptions, par exemple, la solubilité des gaz dans l'eau diminue avec l'augmentation de la température.
Dans ce cas, les molécules de soluté reçoivent de l'énergie cinétique lors de leur échauffement, ce qui facilite leur évacuation.
2- Pression
Une pression accrue peut forcer la dissolution du soluté. Ceci est couramment utilisé pour dissoudre les gaz dans les liquides.
3- Composition chimique
La nature du soluté et du solvant et la présence d'autres produits chimiques dans la solution affectent la solubilité.
Par exemple, plus de sucre peut être dissous dans l'eau que de sel dans l'eau. Dans ce cas, on dit que le sucre est plus soluble.
L'éthanol et l'eau sont complètement solubles l'un dans l'autre. Dans ce cas particulier, le solvant sera le composé qui se trouve en plus grande quantité.
4- Facteurs mécaniques
Contrairement à la vitesse de dissolution, qui dépend principalement de la température, la vitesse de recristallisation dépend de la concentration en soluté à la surface du réseau cristallin, qui est favorisée lorsqu'une solution est immobile.
Par conséquent, l'agitation de la solution empêche cette accumulation, maximisant la dissolution.
Courbes de saturation et de solubilité
Les courbes de solubilité sont une base de données graphique où la quantité de soluté qui se dissout dans une quantité de solvant est comparée, à une température donnée.
Les courbes de solubilité sont généralement tracées pour une quantité de soluté, solide ou gazeux, dans 100 grammes d'eau. Les courbes de saturation pour divers solutés dans l'eau sont illustrées à la figure 2.
Figure 2: courbes de saturation. En abscisse les degrés de température sont représentés, tandis qu'en ordonnée, les grammes de soluté dans 100 grammes d'eau.
La courbe indique le point de saturation à une température donnée. La zone sous la courbe indique que vous avez une solution non saturée et que vous pouvez donc ajouter plus de soluté. Dans la zone au-dessus de la courbe, il y a une solution sursaturée.
En prenant le chlorure de sodium (NaCl) comme exemple, à 25 degrés centigrades, environ 35 grammes de NaCl peuvent être dissous dans 100 grammes d'eau pour obtenir une solution saturée.
Exemples de solutions diluées
Des solutions insaturées peuvent être trouvées au jour le jour, il n'est pas nécessaire d'être dans un laboratoire de chimie.
Le solvant ne doit pas nécessairement être de l'eau. Voici des exemples quotidiens de solutions diluées:
- L'ajout d'une cuillère à soupe de sucre dans une tasse de café chaud produit une solution de sucre insaturé.
- Le vinaigre est une solution diluée d'acide acétique dans l'eau.
- Le brouillard est une solution non saturée (mais proche de saturée) de vapeur d'eau dans l'air.
- 0,01 M HCl est une solution insaturée d'acide chlorhydrique dans l'eau.
- L'alcool à friction est une solution diluée d'alcool isopropylique dans l'eau.
- La soupe est une solution insaturée d'eau et de chlorure de sodium.
- Les boissons alcoolisées sont des solutions diluées d'éthanol et d'eau. Habituellement, le pourcentage d'alcool qu'ils ont est indiqué.
Références
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