Solubilité d'une espèce chimique et saturation d'une solution

Seconde générale · Physique-Chimie 2nde

À retenir

• La solubilité s d'une espèce chimique (le soluté) dans un solvant donné représente la masse maximale de cette espèce que l'on peut dissoudre par litre de solution à une température fixée : s = m_V_solution • Unités usuelles : la solubilité s'exprime généralement en grammes par litre (g/L) ou en grammes pour 100 mL (g/100 mL). • Solution saturée : - Si la masse de soluté introduite est inférieure à m_ = s V, tout le soluté se dissout : la solution est non saturée (mélange homogène). Si elle est égale à m_, tout se dissout et la solution est tout juste saturée. - Si la masse introduite dépasse m_, l'excès de soluté ne peut plus se dissoudre et forme un dépôt au fond du récipient : la solution est saturée (le mélange devient hétérogène). • Facteurs d'influence : la solubilité d'un solide dans l'eau augmente généralement avec la température. Pour un gaz dissous, la solubilité diminue lorsque la température augmente.

Le cours

Solubilité d'une espèce chimique et saturation d'une solution • La solubilité s d'une espèce chimique (le soluté) dans un solvant donné représente la masse maximale de cette espèce que l'on peut dissoudre par litre de solution à une température fixée : s = m_V_solution • Unités usuelles : la solubilité s'exprime généralement en grammes par litre (g/L) ou en grammes pour 100 mL (g/100 mL). • Solution saturée : - Si la masse de soluté introduite est inférieure à m_ = s V, tout le soluté se dissout : la solution est non saturée (mélange homogène). Si elle est égale à m_, tout se dissout et la solution est tout juste saturée. - Si la masse introduite dépasse m_, l'excès de soluté ne peut plus se dissoudre et forme un dépôt au fond du récipient : la solution est saturée (le mélange devient hétérogène). • Facteurs d'influence : la solubilité d'un solide dans l'eau augmente généralement avec la température. Pour un gaz dissous, la solubilité diminue lorsque la température augmente. Ordres de grandeur et influence de la température • Sel de cuisine (chlorure de sodium) : environ 360 g/L à 20 ^C et 390 g/L à 100 ^C : sa solubilité varie peu avec la température. • Sucre (saccharose) : environ 2\,000 g/L à 20 ^C. Nitrate de potassium : 320 g/L à 20 ^C, mais 850 g/L à 50 ^C. • Dioxygène dissous dans une eau au contact de l'air : environ 9 mg/L à 20 ^C, mais moins de 6 mg/L à 50 ^C. Un gaz est moins soluble à chaud : une eau trop chaude manque d'oxygène pour les poissons. • Approximation habituelle : pour calculer m_ = s V, on assimile le volume de la solution au volume d'eau utilisé. Astuce et méthode clé Pour savoir si une solution est saturée, calcule toujours en premier la masse maximale que le volume peut dissoudre : m_ = s V. Compare ensuite la masse versée m à m_ : si m > m_, il y a un dépôt solide de masse m_dépôt = m - m_. Piège classique à éviter Ne confonds pas la vitesse de dissolution (qu'on accélère en agitant ou en chauffant) et la solubilité (la quantité maximale absolue que le solvant peut dissoudre à l'équilibre). Agiter plus fort ne permettra jamais de dissoudre plus que m_ !

Dans ce chapitre