Qu'est-ce qu'une solution diluée? Facteurs et exemples

Une solution diluée ou non saturée est une solution chimique qui n'a pas atteint la concentration maximale de soluté dissous dans un solvant. Le soluté supplémentaire se dissoudra une fois ajouté dans une solution diluée et n'apparaîtra pas dans la phase aqueuse (Anne Marie Helmenstine, 2016).

D'un point de vue physico-chimique, une solution non saturée est considérée comme un état d'équilibre dynamique où les vitesses auxquelles le solvant dissout le soluté sont supérieures au taux de recristallisation (J., 2014).

Un exemple de solution diluée est illustré à la figure 1. Dans les figures 1.1, 1.2 et 1.3, le volume d'eau dans le bécher est constant.

La Figure 1.1 commence le processus où le soluté commence à se dissoudre, représenté par les flèches rouges. Dans ce cas, on voit deux phases, une liquide et une solide.

Dans la figure 1.2, une grande partie du solide est dissoute, mais pas complètement à cause du processus de recristallisation, représenté par les flèches bleues.

Dans ce cas, les flèches rouges sont plus grandes que les flèches bleues, ce qui signifie que le taux de dilution est supérieur à celui de la recristallisation. À ce stade, vous avez une solution non saturée (conseils de saturation, 2014).

On peut donc dire qu’une solution diluée peut y dissoudre davantage de soluté jusqu’à atteindre le point de saturation. Au point de saturation, sans autre soluté, il se dissoudra dans le solvant et une telle solution est appelée solution saturée.

De cette façon, les solutions sont initialement de nature non saturée et finissent par devenir des solutions saturées par l’ajout de soluté dans celle-ci.

Qu'est-ce qu'une solution diluée?

Une solution diluée est la solution insaturée, saturée ou sursaturée à laquelle est ajouté du solvant. Le résultat est une solution insaturée de concentration inférieure.

Les dilutions sont un processus courant dans un laboratoire de chimie. En général, nous travaillons avec des solutions diluées à base de solutions mères, qui sont achetées directement chez un commerçant particulier.

Pour faire les dilutions, _{on utilise} la formule C ₁ V ₁ = C ₂ V ₂ où C est la concentration de la solution, généralement en termes de molarité ou de normalité. V est le volume de la solution en ml et les termes 1 et 2 correspondent aux solutions concentrées et diluées respectivement.

Facteurs influant sur la solubilité

La quantité de soluté pouvant être dissoute dans un solvant dépend de différents facteurs, parmi lesquels les plus importants sont:

1- température

La solubilité augmente avec la température. Par exemple, plus de sel peut être dissous dans de l'eau chaude que dans de l'eau froide.

Cependant, il peut y avoir des exceptions, par exemple, la solubilité des gaz dans l'eau diminue avec l'augmentation de la température.

Dans ce cas, les molécules de soluté reçoivent de l'énergie cinétique lorsqu'elles sont chauffées, ce qui facilite leur fuite.

2- Pression.

L'augmentation de la pression peut forcer la dissolution du soluté. Ceci est couramment utilisé pour dissoudre les gaz dans les liquides.

3- Composition chimique.

La nature du soluté et du solvant et la présence d'autres composés chimiques dans la solution ont une incidence sur la solubilité.

Par exemple, vous pouvez dissoudre une plus grande quantité de sucre dans l'eau que de sel dans l'eau. Dans ce cas, on dit que le sucre est plus soluble.

L'éthanol et l'eau sont complètement solubles l'un avec l'autre. Dans ce cas particulier, le solvant sera le composé en plus grande quantité.

4- Facteurs mécaniques.

Contrairement à la vitesse de dissolution, qui dépend principalement de la température, la vitesse de recristallisation dépend de la concentration de soluté à la surface du réseau cristallin, qui est favorisée lorsqu'une solution est immobile.

Par conséquent, l'agitation de la solution évite cette accumulation, maximisant la dissolution (Tipes of saturation, 2014).

Courbes de saturation et de solubilité

Les courbes de solubilité sont une base de données graphique où la quantité de soluté qui se dissout dans une quantité de solvant est comparée, à une certaine température.

Les courbes de solubilité sont généralement tracées pour une quantité de soluté, solide ou gazeux, dans 100 grammes d'eau (Brian, 2014). La figure 2 illustre les courbes de saturation de plusieurs solutés dans l'eau.

La courbe indique le point de saturation à une certaine température. La zone sous la courbe indique que vous avez une solution non saturée et vous pouvez donc ajouter plus de soluté. Au-dessus de la courbe se trouve une solution sursaturée (courbes de solubilité, sf).

En prenant comme exemple le chlorure de sodium (NaCl), à 25 degrés Celsius, environ 35 grammes de NaCl peuvent être dissous dans 100 grammes d’eau pour obtenir une solution saturée (Cambrige University, nd).

Exemples de solutions diluées

Les solutions insaturées peuvent être trouvées au jour le jour, il n'est pas nécessaire d'être dans un laboratoire de chimie.

Le solvant ne doit pas nécessairement être de l'eau. Vous trouverez ci-dessous des exemples quotidiens de solutions diluées:

• Ajouter une cuillerée de sucre dans une tasse de café chaud donne une solution de sucre non saturé.
• Le vinaigre est une solution diluée d'acide acétique dans de l'eau.
• Le brouillard est une solution non saturée (mais proche de saturée) de vapeur d'eau dans l'air.
• 0, 01 M HCl est une solution insaturée d’acide chlorhydrique dans l’eau.
• L’alcool désinfectant est une solution diluée d’alcool isopropylique dans de l’eau.
• La soupe est une solution insaturée d'eau et de chlorure de sodium.
• Les boissons alcoolisées sont des solutions diluées d’éthanol et d’eau. Il montre généralement le pourcentage d'alcool qu'ils ont.