Chimie- les solutions et la solubilité

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solution

mélange homogène transparent/translucide d’au - 2 substances

substance pure

substance uniformément constitué d’un seul type de matière(élément/composé)

mélange

combinaison de différents types de matière qui peuvent être séparés par des moyens physiques

mélange homogène

mélange unfiorme dans sa composition

mélange hétérogène

mélange pas uniforme dans sa composition

suspension

combinaison de différents types de matière qui peuvent être séparés par des moyens physiques

solvant

substance qui dissout une autre. quantité est plus grande

soluté

substance dissoute dans un solvant

solution aqueuse

solution qui contient de l’eau

solubilité

quantité maximale d’un soluté: peut dissoudre dans quantité donné de solvant à T donné. ex: NaCl= solubilité de 25,9 g/100mL à 20 degré C

solution saturée

cobntient montant maximal de soluté qui peut être dissout à une T fixe. impossible de dissoudre davantage le soluté

solution insaturée

solution dans laquelle on peut dissoudre une quantité additionnelle d’un soluté

solution sursaturée

impossible de dissoudre quantité additionnelle d’un soluté donné à une T donné

solution concentrée

contient grand montant

solution diluée

contient peu de soluté en comparaison à son solvant

électrolyte

soluté qui forme une solution aqueuse capable de conduire l’éléctricité

non-électrolyte

soluté qui forme une solution aqueuse qui ne conduit pas l’électricité

facteurs qui influence vitesse de dissolution

• T: pour plupart des solutés, v de solution + rapide à T élevée

• agitation: agiter un mélange accélère V de solution

• taille des particules: diminue taille de particules, augmente v de dissolution

attraction dipôle-dipôle (intermoléculaire)

attraction entre charges opposés de molécules polaires

attraction ion-dipôle (intermoléculaire)

attraction entre ion et une molécule polaire

• si cette attraction peut remplacer liaisons ioniques entre ions, composé=dissout

étapes de dissolution

1. forces entre particules d’un soluté doivent être rompues

2. certains # de liaisons intermoléculaire du solvant doivent être briser

3. attraction entre soluté et solvant s’établit

facteurs qui influence solubilité

• taille de molécules: petite molécules plus solubles que grosses

• T

  • solide-liquide: solubilité augment avec T

  • liquide-liquide et gaz-gaz: T pas d’effet

  • gaz-liquide: solubilité diminue avec T

• pression

  • liquide et solides: peu d’effet sur solubilité puisque molécules déjà très près les unes des autres

  • gaz dans un solvant liquide: + pression au-dessus du liquide augmente, + solubilité augmente

solubilité: solutions ionique

• plupart solubles dans l’eau

• attraction entre ions d’un composé ionique soluble(soluté) et les dipôles des molécules d’eau (solvant = assez forte pour arracher les ions à la surface du composé ionique. possible que l’eau forme liaisons ion-dipôle avec le soluté

covalent polaire

• force dipolaire peut aussi s’exercer entre molécules d’un composé polaire

• plupart des composés polaires sont solubles dans l’eau

• attraction dipôle-dipôle entre charges partielles opposées des 2 composés

covalent non-polaire

• solutions non-polaires ont répartition de charge égale et profitent de force intermoléculaire

• composés n-p= pas solubles dans l’eau

• attraction entre leurs molécules et molécules d’eau bcp trop faible pour rompre liaisons entre molécules d’eau

*les semblables sont solubles ensemble. ex: n-p soluble avec n-p

concentration molaire (ou molarité)

#de moles de la substance dans un L de solution

très petites concentrations

certaines solutions sont si diluées qu’elles ont des concentrations bien inférieures à 1% (m/m).

donc exprime concentration en parties par million(ppm) ou en parties par milliard (ppb)

solution étalon

concentration exacte et connue: solution doit avoir pour la préparer.

• diluée de la solution mère

C2V2= concentration molaire et volume de solution diluée

solution mère

généralement une solution concentrée connue que l’on dilue avant de l’utiliser

C1V1= concentration molaire et volume de solution mère

Acide(arrhenius)

substance qui libère des ions(H+) lorsqu’elle est dissoute dans l’eau

• ex: HCl→H+ + Cl-

Acide(bronsted-lowry)

substance qui donne un proton(H+) à une autre substance

• ex: HCl+H2O → H3O+ +Cl-

Base(arrhenius)

substance qui libère des ions hydroxyde (OH-) lorsqu’elle est dissoute dans l’eau

• ex: NaOH →Na+ + OH-

base(bronsted-lowry)

substance qui accepte un proton (H+) d’une autre substance

• ex: NH3+H2O → NH4+ + OH-

Limites de la théorie d’Arrhenius

reconnaît pas les bases qui ne libèrent pas directement de OH- (ex: NH3)

Acides monoprotique

contiennent un proton

• HF

• HCl

• HBr

• HI

• HNO3

acides diprotiques

contiennent 2 protons

• H2SO4

• H2CO3

acides triprotiques

contiennent 3 protons

• H3PO4

Force des acides et des bases

dépend de son degré d’ionisation en solution.

acide fort

se dissocient complètement en ions H+ et anions

acide faible

se dissocient partiellement en ions. grande partie des molécules d’acides reste inacte.

• concentration en ions H+ dans une solution est donc + faible que pour un acide fort de même concentration

base forte

se dissocient complètement pour libérer des ions OH-

base faible

se dissocient partiellement. la solution contient à la fois des molécules inactes et des ions OH-

pH

• mesure de concetration en ions H+ dans une solution.

• + pH est élevé, + solution=basique

• échelle des pH:

  • 0-7: solution=acide. ex: HCl, jus de citron, vinaigre, boissons gazeuses, jus de tomate, café

  • 7-14 : solution basique: sang humain(7,4), eau de mer, bicarbonate de sodium, nettoyant à ammoniac, NaOH

  • 7= neutre= eau pure

indicateurs colorés

• substances qui changent de couleur en fonction du pH de la solution(concentration en ions H+).

• permettent de déterminer approximativement si une solution est acide, neutre ou basique

  • papier pH

  • papier tournesol

  • phénolphtaléine

  • bleu de bromothymol

neutralisation

• réaction d’un acide te base= réaction DD

• réaction où acide et base se neutralise mutuellement