Soluté, solvant, solution

Sommaire

Introduction

Les composants d'une solution

La solubilité

La concentration massique

Les composants d'une solution : le solvant et le soluté

Définition

Une solution est composée de deux types d'espèces chimiques :

le solvant = espèce majoritaire
le soluté = espèce minoritaire

Il existe de nombreux solvants (eau, alcools, ammoniaque, etc.)

Le plus connu est l'eau : on parle de solution aqueuse.

Le soluté peut être de deux natures :

un ion. On parle alors de solution ionique (exemple : le sel)
une molécule. On parle alors de solution moléculaire (exemple : le sucre)

Remarque

Dans une solution, il peut y avoir un solvant et plusieurs solutés.

La solubilité

Définition

La solubilité est la capacité d'un soluté à se dissoudre dans un solvant.

Chaque soluté a sa propre solubilité.

L'unité de la solubilité est le $g.L^{-1}$ (grammes par Litre), parfois écrit $g/L$ .

La solubilité permet de déterminer combien on peut mettre de grammes de soluté dans 1 Litre de solvant.

Propriété

La solubilité dépend de 3 paramètres :

le soluté : chaque soluté a sa propre solubilité
le solvant : un même soluté ne se dissoudra pas de la même façon dans de l'eau ou dans de l'alcool par exemple.
la température. En général, plus la température augmente, plus la solubilité est élevée. Par exemple, il est plus facile de dissoudre du sel (= soluté) dans de l'eau (= solvant) en chauffant.

Lorsque le soluté ne peut plus se dissoudre dans le solvant, on dit que la solution est saturée (saturation = limite de solubilité).

La concentration massique

Définition

La concentration massique d’un soluté en solution, notée $C_m$ , est la masse de soluté ( $m_{soluté}$ ) que l'on peut dissoudre dans 1 Litre de solution. La formule de la concentration massique d'un soluté $A$ en solution est la suivante :

C_m(A) = \frac{m_{A}}{V_{solution}}

où :

$m_{A}$ est la masse du soluté $A$ en solution, en g.
$V_{solution}$ est le volume de la solution, en L
$C_m(A)$ est la concentration massique du soluté A dans la solution, en $g.L^{-1}$ (aussi écrit $g/L$ )

Exemple

On réalise la dissolution de $500 \text{ mg}$ de sel dans $0,5\text{ L}$ d'eau. Quelle est la concentration massique du sel dans l'eau ?

C_m(sel) = \frac{m_{sel}\text{(en grammes)}}{V_{eau}\text{(en Litres)}}

$m_{sel} = 500 \text{ mg} = 0,5 \text{ g}$

$V_{eau} = 0,5\text{ L}$

Donc :

C_m(sel) = \frac{0,5}{0,5} = 1 g.L^{-1}

Parfois dans les exercices, il faudra calculer la concentration massique. Il faudra donc utiliser la formule vue plus haut en faisant bien attention aux unités.

D'autre fois, on demandera de calculer la masse de soluté A qu'il faut dissoudre. On écrira alors :

m_{A} = C_m(A) * V_{solution}

Attention aux unités !

L'unité la plus courante de la solubilité est le $g.L^{-1}$ mais elle pourra parfois être exprimée en $mg.L^{-1}$ , $g.cm^{-3}$ , $kg.m^{-3}$ , etc.

Il faut retenir que la concentration massique est toujours une unité de masse divisée par une unité de volume.

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