Les propriétés colligatives

Observation expérimentale Les lacs salés présents dans les déserts sont moins vite asséchés que les lacs d'eau douce

Observations expérimentales L'eau de mer (3,5 % en masse de solide dissous) gèle à -1,85°C Le chlorure de calcium est utilisé pour retarder la formation du verglas Pour savoir si un solide organique est pur ou impur, on prend son point de fusion Le raffinage par fusion de zones est une technique de purification des métaux

Observation expérimentale L'ascension de la sève brute peut dépasser largement, dans les très grands arbres, la hauteur de 10 m qui serait la limite d'un simple effet d'aspiration par le haut (aspiration foliaire). Cela s'explique principalement par le phénomène d'osmose permettant le transfert de liquides de concentrations différentes au travers de membranes semi-perméables (celles des cellules).

Observation expérimentale On peut produire de l'eau douce à partir d'eau salée par osmose inverse (P nécessaire = 26 atm)

Observations expérimentales Les globules rouges placés dans de l'eau pure subissent une hémolyse.

Observations expérimentale Un oeuf plongé plusieurs jours dans une solution de vinaigre augmente de volume ...

VI.2. Propriétés colligatives Propriétés dépendant ne dépendant que du nombre de particules de soluté présentes et pas de leur nature Un solvant pur n'a pas les mêmes propriétés qu'un solvant contenant un soluté non volatil, la nature du soluté n'a pas d'importance

VI.2.1. Abaissement de la Pvap, loi de Raoult La pression de vapeur d'un solvant A est abaissée en présence d'un soluté non volatil B

Loi de Raoult La pression de vapeur d'un solvant A est abaissée en présence d'un soluté non volatil B zone de validité de la loi PA (atm) phase liquide P°A PA = P°A . XlA phase vapeur 0 XlA 1

Observations expérimentales Les lacs salés présents dans les déserts sont moins vite asséchés que les lacs d'eau douce

VI.2.2. Elevation de la Tébullition du solvant La Teb d'un solvant A est augmentée en présence d'un soluté non volatil B car la Pvap est abaissée ∆Teb = Keb . i . molalité mol de soluté kg de solvant ∆Teb = Keb . i . Keb en K.kg.mol-1

Elevation de la Téb du solvant La Teb d'un solvant A est augmentée en présence d'un soluté non volatil B ∆Teb = Keb . i . molalité Keb en K.kg.mol-1

Kéb et Kfus de différents solvants Solvant Teb Keb Tfus Kfus (K.kg.mol-1) (K.kg.mol-1) Eau 100,0 0,52 0 1,86 Acétone 56 - 95,4 -2,40 Acide acétique 117,9 2,93 16,7 3,9 Benzène 80,0 2,53 5,5 -5,12 Chloroforme 61,2 3,63 Cyclohexane 80,7 2,79 Nitrobenzène 210,8 5,24 CCl4 -23 29,8 Camphre 179,8 39,7

L'eau de mer contient à peu près 3,5 % (en masse) de solide dissous L'eau de mer contient à peu près 3,5 % (en masse) de solide dissous. Moyennant quelques hypothèse estimez la valeur du point d'ébullition normal de l'eau de mer.

VI.2.3. Abaissement de la Tfusion du solvant La Tfus d'un solvant A est abaissée en présence d'un soluté non volatil B ∆Tfus = Kfus . i . molalité mol de soluté kg de solvant ∆Tfus = Kfus . i . i = 1 si le soluté n'est pas dissociable

Diminution de la Tfus du solvant La Tfus d'un solvant A est abaissée en présence d'un soluté non volatil B ∆Tfus = Kfus . i . molalité ∆Tcong = Kcong . i . molalité Kfus et Kcong en K.kg.mol-1

Observations expérimentales L'eau de mer gèle à -1,85°C Le chlorure de calcium est utilisé pour retarder la formation du verglas Pour savoir si un solide organique est pur ou impur, on prend son point de fusion Le raffinage par fusion de zones est une technique de purification des métaux

Courbe de refroidissement, détermination exp. de Tfus Solvant pur Solvant + soluté non volatil Refroidissement du liquide T T Le changement d'état libère de la chaleur Tfus < T°fus T°fus T°fus Tfus «surfusion» Refroidissement du solide temps temps

Application: Détermination de la MM On peut utiliser l'abaissement cryoscopique pour déterminer la masse molaire du soluté. L'addition de 0,24 g de soufre à 100 g de CCl4 provoque un abaissement de 0,28°C de la Tfus de ce dernier. Quelle est la MM et la formule moléculaire du soufre? nbre mol de soluté masse de solvant (kg) ∆Tfus = Kfus . i . MMsoluté = masse de soluté nbre mol de soluté i Kfus masse de soluté ∆Tfus masse de solvant

Application On peut utiliser l'abaissement cryoscopique pour déterminer le pourcentage de dissociation d'un électrolyte faible de molalité connue en solution aqueuse aux alentours de 0°C. Quel est le coefficient de dissociation d'une solution d'acide acétique 0,05 molale dont la température de fusion est de -0,095°C? ∆Tfus = Kfus . i . molalité

VI.2.4. Phénomène d'osmose t = 0 à l'équilibre h solution solvant pur membrane semi-perméable (acétate de callulose) soluté trop volumineux (MM↗ ou sphère hydrat.) solvant

n = nbre de moles de soluté V = volume de solution (en l) Phénomène d'osmose à l'équilibre h  = i RT molarité  = i RT (n/V) i = facteur de van t'Hoff R = 0,082 l atm/K T = température en K n = nbre de moles de soluté V = volume de solution (en l)

Phénomène d'osmose

Observation expérimentale On peut produire de l'eau douce à partir d'eau salée par osmose inverse (P nécessaire = 26 atm)

Observations expérimentales Les globules rouges placés dans de l'eau pure subissent une hémolyse.

Observation expérimentale Un oeuf plongé plusieurs jours dans une solution de vinaigre augmente de volume ...

Observation expérimentale «Alors que les poissons d'eau douce passent leur vie a essayer de se débarrasser de toute l'eau qui entrent en eux, les poissons de mer doivent filtrer l'eau de mer...»