Module 3

1. Module 3 LES SOLUTIONS

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

3. 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

4. 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.

5. Air (mélange de 80% azote et 20% oxygène) - CO2 dans les boissons gazeuses, - Oxygène dans l’eau

6. Humidité de l’air Vodka (40% alcool, 60 % eau

7. Sel dans l’eau Alliage (acier fer + carbone)

8. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

14. Limite de solubilité 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

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

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

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

18. 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.

19. Correction  jus de pommes  Soupe aux légumes 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

20. 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

21. 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.

22. 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

23. 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

24. 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

25. 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

26. 100 g 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 __________ . températures saturée insaturée

27. 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

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

29. 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

30. 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)

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

32. 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

33. 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

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

35. 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

36. 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 elle devient sursaturée (pas de dépôt au fond) Soit le surplus se dépose et la solution reste saturée

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

38. 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)

39. 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)

40. 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

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

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

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

44. 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

45. 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

46. 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

47. 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

48. 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

49. 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

50. 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)