Dissolution et concentration I. Mécanisme de dissolution d’un composé ionique dans l’eau
- 1er effet de l’eau : dislocation du cristal
La molécule d’eau s’intercalant dans les interstices induit des déséquilibres électrostatiques. La cohésion du cristal est perturbée. Le cristal se disloque : les ions se séparent les uns des autres.
- 2ème effet de l’eau : hydratation
Chaque ion s’entoure d’un cortège de molécules d’eau :
- 3ème étape : Dispersion des ions (accélérés par l’agitation)
II. Concentration en soluté apportée et concentrations effectives :
1. Equation de la réaction de dissolution et formule de la solution : Exemples :
Nom / formule Equation de la réaction de dissolution formule de la solution Chlorure de sodium
Chlorure de cuivre Sulfate d’aluminium Remarques :
- Les proportions d’ions qui constituent le cristal se retrouvent évidemment dans la solution.
- L’indice aq rend compte de l’hydratation des ions 2. Concentration molaire en soluté apporté :
C’est la quantité de soluté introduite pour fabriquer 1,0 L de solution :
Exemple : On dissout m = 10,0 g de chlorure de cuivre dans de l’eau. Le volume final de solution préparé est V = 250mL. Calculer la concentration molaire de la solution préparée (appelée solution (1)). On donne : 𝑀𝐶𝑢 = 63,5 𝑔. 𝑚𝑜𝑙−1 𝑀𝐶𝑙 = 35,5 𝑔. 𝑚𝑜𝑙−1
+ _
3. Concentration molaire effective en espèce présente en solution :
Une fois le soluté dissous, ce soluté n’existe plus dans la solution ; ce sont les ions du cristal disloqué qui sont effectivement présents dans la solution.
On peut calculer leurs concentrations molaires effectives : c’est la quantité d’une certaine entité chimique qui existe dans 1,0 L de solution prête. Elle se note généralement [ ]
Exemple : calculer la concentration effective en ions de Cu2+ et Cl- de la solution (1) - Tableau d’avancement associé à cette réaction de dissolution :
x = 0
(avant la dissolution) nCuCl2 xmax
(lorsque tout est dissout)
- Détermination de l’avancement de la réaction : - Concentration molaire effective en ions Cu2+ : - Concentration molaire effective en ions Cl- :
- Remarque : [𝐶𝑢𝐶𝑙2] =
Exercices P 221 n° 22, 23, 24, 28, 29
Exercices concentration
1. Concentrations effectives
Compléter le tableau ci-dessous : Formule Concentration en soluté
apporté (mol.L-1)
Concentration effective en cations (mol.L-1)
Concentration effective en anions (mol.L-1)
MgSO4 0,035
CaCl2 0,104
NaOH 0,89
Na2CO3 0,27 0,27
HNO3 2,6
2. Mélange
On mélange des volumes identiques d’une solution de chlorure de sodium de concentration C=0,100mol.L-1 et d’une solution de chlorure de calcium de concentration C’=0,300mol.L-1. Calculer la concentration effective en ion chlorure dans le mélange.
3. Dissolution :
Quelle masse de sucre (saccharose) faut-il prélever pour préparer V=500mL de solution sucrée de concentration C=0,20mol.L-1 ?
On donne : formule du saccharose : C12H22O11 MC=12g/mol MH=1g/mol MO=16g/mol 4. Dilution :
On dispose d’une solution commerciale de soude caustique de concentration molaire C0=10,0 mol.L-
1. On veut préparer une solution de soude de volume V=250mL de concentration C=5,00×10-1mol.L-1. Calculer le volume v0 de solution commerciale qu’il faut prélever.
Rappel : la quantité de soluté prélevée dans la solution mère est égale à la quantité de soluté présente dans la solution fille.
5. Vin :
Un vin présente un degré alcoométrique égal à 11,5 ; cela signifie que 100L de ce vin contiennent 11,5L d’éthanol pur.
On donne : formule de l’éthanol : C2H6O MC=12g/mol MH=1g/mol MO=16g/mol
Masse volumique de l’éthanol : µ= 800 g/L Calculer la concentration molaire en éthanol de ce vin.
6. Solution d'ammoniac *** :
L'étiquette d'une solution d'ammoniac indique :
• masse volumique : ρ = 0,95g/mL
• pourcentage massique en ammoniac : 28%
(28% de la masse de la solution est de l'ammoniac pur)
• masse molaire de l'ammoniac M=17g/mol Calculer la concentration de la solution d'ammoniac.
