Module 3 LES SOLUTIONS

Qu’est-ce qu’une solution? Une solution est un mélange ___________ formé de ________ substances. homogène plusieurs

Dans une solution, la substance qui dissout d’autres substances (souvent présente en plus grande quantité) se nomme le ________. Celle(s) qui est(sont) dissoute(s) (souvent présente(s) en plus petite quantité) est (sont) le(s) _________. Exemple: l'eau est le _______ et le sel et le sucre sont les _______. C'est le solvant et le(s) soluté(s) qui forment la solution. solvant soluté (s) solvant solutés

Types de solutions Il existe différents types de solutions. Les solutés et les solvants peuvent se retrouver sous les trois états de la matière. Il y a donc neuf types de solutions possibles. Complète les cases vides.

Air (mélange de 80% azote et 20% oxygène) Soluté Solvant Exemple Gaz Liquide Solide Dihydrogène dans le platine Air (mélange de 80% azote et 20% oxygène) - CO2 dans les boissons gazeuses, - Oxygène dans l’eau

Amalgame dentaire (alliage de mercure et autre métaux) Soluté Solvant Exemple Liquide Gaz Solide Amalgame dentaire (alliage de mercure et autre métaux) Humidité de l’air Vodka (40% alcool, 60 % eau

Alliage (acier fer + carbone) Soluté Solvant Exemple Solide Gaz Aérosols, naphtalène dans l’air (boules à mites) Liquide Sel dans l’eau Alliage (acier fer + carbone)

La solubilité et la miscibilité Lorsqu'un soluté peut se dissoudre dans un solvant, on dit qu'il est _______. Les solutés polaires se dissolvent habituellement mieux dans les solvants polaires. Exemples: sel dans eau (2 polaires); huile dans l’essence (2 non-polaires) soluble

La solubilité et la miscibilité Lorsqu'un soluté ne peut pas se dissoudre dans un solvant, on dit qu'il est __________. Les solutés non-polaires se dissolvent souvent peu dans les solvants polaires et vice-versa. Exemple: sel (polaire) dans l’alcool (non-polaire), cire (non-polaire) dans l’eau (polaire). insoluble Lien vers explications

La solubilité et la miscibilité Lorsqu’on parle de substances dans le même état qui se mélangent, on dit qu’ils sont _________. Exemples : eau et alcool essence et huile dioxygène et dihydrogène. miscibles

La solubilité et la miscibilité S’ils ne se mélangent pas, on dit ______________. Ex : eau et huile Le sel est ________ dans l’eau L’alcool est _________ dans l’eau. non-miscibles soluble miscible

Limite de solubilité La _________ d'un soluté, c'est la quantité qu’on peut en dissoudre dans une telle _________ de solvant à une certaine ____________. solubilité quantité température

Limite de solubilité saturée insaturée plus Quand une solution contient le maximum de soluté qu'elle peut contenir à une température donnée, on dit que la solution est ________. Quand elle n'en contient pas son maximum, on dit qu'elle est ___________. Quand la solution est sursaturée, elle renferme _______ de soluté dissous qu'elle devrait en contenir à cette température. (Il est rare de trouver des solutions sursaturées dans la nature, mais le miel en est un exemple.) saturée insaturée plus

Solution diluée : Quand il y a _____ de soluté dans un solvant. Comment peut-on diluer une solution ? ________________________ peu En rajoutant du solvant

Solution concentrée : Quand il y a _________ de soluté dans un solvant Comment peut-on rendre une solution plus concentrée ? _________________________________ beaucoup En rajoutant du soluté à la solution En évaporant une partie du solvant

Exercices à faire  Page 289 # 1, 2, 3, 5, 6, 8, 10.

Correction Soluté et solvant Solide  Alliage liquide  boisson gazeuse gazeuse  de l’air 3. Mélange homogène  Plusieurs particules sont entremêlées mais on ne peut pas les distinguer. Le mélange est pareil partout.

Correction 5. Mélange homogène Mélange hétérogène 6. Soluble  Se dit d’une substance qui se dissout, c’est-à-dire devient « invisible » dans une autre substance. Miscible  se dit de deux substances dans le même état qui peuvent se mélanger. Non-miscible  se dit de deux substances dans le même état qui ne se mélangent pas  jus de pommes  Soupe aux légumes

? ? Correction Soluté qui se dissout dans l’eau ? Les soluté polaires : les sels, les acides et les bases. 10. Deux liquides chauffés : B Résidu blanc A Aucun résidu Seulement de l’eau Eau + autre chose ? ? Substance pure Solution

Facteurs affectant la solubilité ou la vitesse de dissolution 1 – La température La plupart des solutés se dissolvent mieux lorsqu’on augmente la température du solvant (plus d’énergie). Exceptions : Les gaz Les substances qui se réchauffent lorsqu’elles se dissolvent.

Facteurs affectant la solubilité ou la vitesse de dissolution 2 – La surface de contact Plus la substance à dissoudre est en contact avec le solvant, plus rapide est la dissolution. On peut augmenter la surface de contact de deux façons : _________________________________ ________________ Réduire la taille des particules (broyer) Agiter la solution

Facteurs affectant la solubilité ou la vitesse de dissolution 3 - La nature du soluté et du solvant Habituellement, les solutés et solvants de même nature se dissolvent bien (polaire avec polaire, non- polaire avec non-polaire) Animation

Facteurs affectant la solubilité ou la vitesse de dissolution 4 – La pression N’influence pas la solubilité des liquides et des solides, mais influence grandement la solubilité des gaz : Grande pression = grande solubilité (boisson gazeuse fermée) Faible pression = faible solubilité (boisson gazeuse ouverte, gaz s’échappe) Animation

Les courbes de solubilité La solubilité des solutés varie avec la température. On représente la solubilité des substances par une _________________ dans un ___________. courbe de solubilité graphique

La courbe dans le graphique représente la quantité maximale qu’on peut dissoudre dans _______ d’eau à différentes ______________. Tous les points sur la ligne représentent la solution ________ Tous les points sous la ligne représentent une solution qui peut encore dissoudre du soluté, donc une solution __________ . 100 g températures saturée insaturée

Tous les points au-dessus de la ligne représentent une de deux choses : Si la solution contient la quantité indiquée de soluté et qu’il est dissout, la substance est ______________ Si la solution contient la quantité indiquée de soluté, mais qu’un dépôt se forme au fond (une partie n’est pas dissoute, la solution ne contient que le maximum dissout), donc elle est ___________ sursaturée saturée

Combien de bromure d’ammonium peut-on dissoudre dans 100g d’eau à 20oC ? Environ 75 grammes

Combien de bromure d’ammonium peut-on dissoudre dans 300g d’eau à 20oC ? 75 grammes = 100 g d’eau 225 grammes = 300 g d’eau X grammes = 300 g d’eau

Combien de bromure y aura-t-il dans le fond du contenant si on met 140g de bromure d’ammonium dans 100g d’eau à 20oC ? 140 g – 75 g = 65 g dans le fond Non –dissout (?) Maximum 75 g 140 g Dissout (75 g)

Une solution contenant 1 g de chlorure de sodium dans 100 mL à 20 oC a) est-elle saturée? NON (sous la courbe)

À moins que ce esoit pour boire… Une solution contenant 1 g de chlorure de sodium dans 100 mL à 20 oC b) est-elle concentrée ou diluée? À moins que ce esoit pour boire… dilué

Une solution contenant 1 g de chlorure de sodium dans 100 mL à 20 oC c) comment pourrait-on la rendre saturée? Saturé : 36 g Dissout : 1 g À ajouter : 35 g

Une solution contenant 92 g de KBr dans 100 mL à 70 oC a) est-elle saturée? Oui (sur la courbe)

Sursaturé si pas de dépôt au fond Une solution contenant 92 g de KBr dans 100 mL à 70 oC b) si on abaisse la température à 50 oc, sera-t-elle saturée? Sursaturé si pas de dépôt au fond Saturé si dépôt au fond

Une solution contenant 92 g de KBr dans 100 mL à 70 oC c) qu’arriverait-il si on abaissait la température de 70 oc à 30 oc ? Soit le surplus se dépose et la solution reste saturée Soit elle devient sursaturée (pas de dépôt au fond)

Une solution qui contient 15g de Ce2(SO4)3 dans 100 mL à 20 oC a) est-elle saturée ? Oui (sur la courbe)

Elle devient insaturée (sous la courbe) Une solution qui contient 15g de Ce2(SO4)3 dans 100 mL à 20 oC b) qu’arriverait-il si on abaissait la température à 0 o C ? Elle devient insaturée (sous la courbe)

Elle devient sursaturée (au-dessus de la courbe) Une solution qui contient 15g de Ce2(SO4)3 dans 100 mL à 20 oC b) qu’arriverait-il si on augmentait la température de 10 o C ? Elle devient sursaturée (au-dessus de la courbe)

Le moins bien: Ba(OH)2 Le mieux: AgNO3 4. Quelle substance se dissout le moins bien à 30 o C et quelle se dissout le mieux ? Le moins bien: Ba(OH)2 Le mieux: AgNO3

À 20oC, on peut dissoudre 40 g de soluté Que signifie le point A dans le graphique ? dans 100 mL d’eau

Que signifie le point B dans le graphique ? dans 100 mL d’eau À 45oC, on peut dissoudre 70 g de soluté Que signifie le point B dans le graphique ? dans 100 mL d’eau 45 oC

Que signifie le point C dans le graphique ? dans 100 mL d’eau À 55oC, on peut dissoudre 90 g de soluté Que signifie le point C dans le graphique ? dans 100 mL d’eau 55 oC

a) Quelle substance est la plus influencée par la température entre X et Y ? 170g 120g 50 g 28g 25g 3g

b) Quelle substance est la plus soluble, Y ou Z b) Quelle substance est la plus soluble, Y ou Z. Expliquez votre réponse. En haut de 70oC, la substance Z est la plus soluble À 70oC, les 2 substances ont la même solubilité En bas de 70oC, la substance Y est la plus soluble

c) À quelle température la substance X et la substance Z ont-elle la même solubilité? Les substances Z et X ont la même solubilité à 22oC

d) Quelle substance manifeste la plus faible variation de solubilité entre 40oC et 60oC? La substance X a la plus faible variation de solubilité entre 40oC et 60oC 132g 115g 100g 32 g 55 g 60 g 25g 23g 2g

e) Entre 40oC et 60oC, quelle substance à la plus grande solubilité? La substance Y a la plus grande solubilité entre 40oC et 60oC (100g à 132 g) 132g 115g 100g 55 g 25g 23g

f) Quelle est la solubilité de la substance Z à 35oC? La solubilité de la substance Z à 35oC est de 42 g dans 100 mL d’eau 42 g

g) Quelle masse de substance Y doit-on ajouter à 200 mL d’eau à 75oC pour obtenir une solution saturée? 160 g dans 100 mL d’eau 320 g x g dans 200 mL d’eau

h) Si on dissout 60 g de substance X dans 300 mL d’eau à 20oC, cette solution sera-t-elle saturée? 60 g dans 300 mL d’eau 20 g x g dans 100 mL d’eau La solution sera insaturée (sous la courbe)

i) Jusqu’à quelle température faut-il chauffer 100 mL d’eau afin de réussir à dissoudre complètement 120 g de substance Y ? Il faut chauffer 100 mL d’eau jusqu’à 52oC pour dissoudre 120 g de la substance Y 52 oC

195 g- 30 g = 165 g qu’on doit ajouter pour saturer la solution à 80oC j) On dissout 30 g de substance Z dans 100 mL d’eau à 25oC. On chauffe cette solution jusqu’à 80oC. Combien faut-il ajouter de substance Z pour que cette solution soit saturée? 195 g 195 g- 30 g = 165 g qu’on doit ajouter pour saturer la solution à 80oC 195 g -30 g 165 g

k) Quelle est la masse de précipité obtenue lorsqu’on abaisse de 60oC à 35oC la température d’une solution de 60 g de Z dans 100 mL d’eau ? 60 g- 42 g = 18 g qui se déposera au fond quand on refroidit à 35oC la solution Z contenant 60 g de soluté 42 g

70 g- 31 g = 39 g se déposera au fond l) Si on met 70 g de Z dans 100 mL d’eau à 70oC et qu’ensuite on abaisse la température à 30oC, quelle sera la masse du précipité formé? 70 g- 31 g = 39 g se déposera au fond 70 g -31 g 39 g

340 g dans 200 mL d’eau 170 g x g dans 100 mL d’eau 170 g -141 g 29 g m) Quelle masse de Y se précipitera si on abaisse la température de 200 mL d’une solution contenant 340 g de Y de 90oC à 65oC? 340 g dans 200 mL d’eau 170 g x g dans 100 mL d’eau 170 g -141 g 29 g 29 g x 2 = 58g de Y qui se déposera au fond pour 200 mL de cette solution