La matièRE: les mélanges homogènes – les dissolutions








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date de publication29.10.2016
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Physique-Chimie 3º ESO

LA MATIÈRE: LES MÉLANGES HOMOGÈNES – LES DISSOLUTIONS
Les substances dans la nature sont rarement pures; normalement elles représentent des mélanges homogènes: des dissolutions.
Une dissolution est un mélange homogène de deux (ou plus) composants.

Dans une dissolution:

  • Le dissolvant est le composant qui est en plus grande quantité.

  • Le soluté est le composant (ou composants) qui est en plus grande quantité.


Les dissolutions peuvent être composées de deux (ou plus) substances, chacune d’elles peuvent se présenter dans un état physique différent. Dans le tableau suivant on peut voir des exemples de dissolutions dans différents états physiques:


Dissolvant

Soluté

Dissolution

Exemple

Gaz

Gaz

Gaz

Air

Líquide

Gaz

Liquide

Boissons gazeuses

Liquide

Liquide

Eau et alcool

Solide

Liquide

Solution physiologique

Solide

Solide

Solide

Alliages




  • Comment exprimer la concentration des dissolutions?


La concentration d’une dissolution indique la quantité de soluté qu’il y a dans une quantité précise de la dissolution.
Quand nous préparons une dissolution, il est important de connaître dans quelle proportion se trouve le soluté et le dissolvant. Voyons différentes façons d’exprimer la concentration d’une dissolution.


  • Pourcentage en masse


Le pourcentage en masse indique les grammes de soluté qu’il y a dans 100g de dissolution. On le calcule à partir de l’expression suivante:

% en masse de soluté = x 100
On utilise ce type d’expression de la concentration quand les quantités des substances qui composent la dissolution se mesurent en unités de masse (grammes, kilogrammes, etc.). La masse du soluté et du dissolvant doivent s’exprimer en unités de même nature; un pourcentage n’a pas d’unités.


  • Pourcentage en volume


Le pourcentage en volume nous indique le volume de soluté qu’il y a dans 100 unités de volume de dissolution.

% en volume de soluté = x 100
On utilise ce type d’expression de la concentration quand les quantités des substances qui composent la dissolution se mesurent en unités de volume (normalement en mL ou L). Le volume du soluté et du dissolvant doivent s’exprimer en unités de même nature; un pourcentage n’a pas d’unités.


  • Concentration en masse


La concentration en masse nous indique la quantité en masse de soluté qu’il y a dans chaque unité de volume de dissolution.

Concentration en masse de soluté =
On utilise ce type d’expression quand le soluté est un solide et que sa quantité se mesure en unités de masse, et quand le dissolvant est un liquide et que sa quantité se mesure en unités de volume.
La concentration en masse n’est pas la même chose que la densité!

Vous ne devez pas confondre la concentration en masse d’une dissolution avec la densité de la dissolution:

  • La densité d’une dissolution ou d’une substance pure représente la relation entre la masse et le volume de la dissolution.

Densité =


  • La concentration en masse d’une dissolution représente la relation entre la masse du soluté et le volume de la dissolution.

Concentration en masse =


  • La solubilité

Si nous avons une dissolution de sel dans de l’eau, nous pouvons ajouter du soluté et remuer jusqu’à sa dissolution. Mais il arrive un moment où il n’est plus possible de dissoudre (=disolver) plus de sel et la quantité en trop se dépose au fond du récipient.
On appelle solubilité d’une substance, la quantité maximale de soluté qui peut être dissoute dans un dissolvant précis.
La solubilité des solides s’exprime comme:

ou
On peut classer les dissolutions en fonction de la quantité de soluté qu’il y a par rapport au dissolvant. Ainsi nous aurons:

  • Une dissolution diluée: c’est celle dans laquelle il y a peu de soluté par rapport au dissolvant.

  • Une dissolution concentrée: c’est celle dans laquelle il y a beaucoup de soluté par rapport au dissolvant.

  • Une dissolution saturée: c’est celle qui n’accepte plus de quantité de soluté.


La solubilité des solides

Habituellement, la solubilité des solides augmente avec la température. Cependant, il y a d’autres substances dont la solubilité varie à peine avec la température.
La solubilité des gaz

Les gaz aussi peuvent se dissoudre dans les liquides. Dans l’eau des fleuves ou des mers, il y a de l’oxygène dissous que les poissons utilisent pour respirer. Dans notre entourage nous avons d’autres exemples comme les boissons gazeuses ou la bière.

Mais à la différence de ce qui se passe avec les solides, la solubilité des gaz dans les liquides diminue à mesure qu’augmente la température.


LA MATIÈRE: LES SUBSTANCES DANS LA VIE QUOTIDIENNE

Nous sommes entourés de substances pures, de composés et de mélanges.


  • Les substances pures

Le composé le plus commun est l’eau (H2O), mais normalement on ne trouve pas l’eau pure: elle est toujours en dissolution.
Eau pure: H2O

En chimie, quand nous parlons de l’eau, nous parlons d’une susbstance pure dont la formule est H2O. Elle présente cette composition dans tous ses états: solide (glace), liquide ou gaz (vapeur d’eau) et ses propriétés spécifiques ont des valeurs caractéristiques.

Comme elle est formée d’atomes d’hydrogène et d’oxygène, l’eau est un composé. Pour obtenir de l’eau pure (H2O) nous devons purifier l’eau courante (ex: distillation)


  • Le mélange homogène ou dissolution

On peut distinguer l’eau de mer, l’eau courante et l’eau minérale.
L’eau de mer

Elle possède beaucoup de sels dissous (=disueltos), surtout du chlorure de sodium et du magnésium. Dans les salines, l’eau de mer s’évapore pour obtenir le sel que nous utilisons dans la cuisine.
L’eau courante

L’eau que nous buvons est en grande partie de l’ H2O, mais on trouve de petites quantités d’autres substances dissoutes comme des sels minéraux, de l’oxygène et du chlore, un gaz qui est ajouté dans la dernière phase de la “potabilisation”. La composition exacte dépend de sa provenance.
L’eau minérale

Les eaux minérales, ou minéro-médicinales, proviennent de sources qui ont une plus grande proportion de substances non habituelles. Elles sont donc idéales pour traiter certaines maladies.
Teinture d’iode (désinfectant)

L’iode liquide utilisé pour désinfecter les plaies (=heridas) est une dissolution d’iode solide en alcool et d’eau.
Eau de javel

C’est une dissolution de sel hypocholite de sodium (NaClO) dans de l’eau. Elle est très corrosive.
Boissons gazeuses

La plupart des boissons gazeuses sont des mélanges dans lesquels le composant principal est l’eau. Ce sont des dissolutions de gaz dioxyde de carbone (CO2) dans de l’eau.
Solution physiologique

C’est de l’eau avec du chlorure de sodium à 0,9%. La solution physiologique est utilisée aussi pour se laver les yeux ou pour humidifier le nez.


  • Le mélange hétérogène

Le lait

C’est une émulsion de particules grasses dans de l’eau. Le lait commercial est homogénéisé avec un stabilisant pour réduire la taille des particules de graisse et obtenir son mélange avec l’eau.
La gélatine

C’est un colloïde quand elle mélange le solide dans de l’eau. La gélatine disperse la lumière (effet Tyndall).
Produits d’hygiène personnelle

Les gels de bain et les shampooing sont des substances colloïdales, c’est-à-dire que ce sont des substances qui ont de petites particules qui ne dispersent pas la lumière.


  • Un cas particulier: le sang

Il est composé d’un mélange hétérogène (cellules) et d’un mélange homogène (plasma).

Le sang possède beaucoup de cellules en dispersion, comme les globules rouges et les globules blancs.

Dans le plasma on trouve dissous des sels, des gaz (Ogygène, O2, et dioxyde de carbone, CO2) et d’autres substances organiques, comme les sucres.

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