Les propriétés colligatives

Présentation au sujet: "Les propriétés colligatives"— Transcription de la présentation:

1 Les propriétés colligatives

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

3 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

4 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).

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

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

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

9 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

10 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

11 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

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

13 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

14 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

15 Kéb et Kfus de différents solvants
Solvant Teb Keb Tfus Kfus (K.kg.mol-1) (K.kg.mol-1) Eau ,0 0, ,86 Acétone ,4 -2,40 Acide acétique 117,9 2, ,7 3,9 Benzène ,0 2, ,5 -5,12 Chloroforme ,2 3,63 Cyclohexane ,7 2,79 Nitrobenzène ,8 5,24 CCl ,8 Camphre ,8 39,7

16 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.

17 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

18 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

19 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

20 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

21 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

22 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

23 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

24 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)

25 Phénomène d'osmose

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

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

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

29 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...»