Solution concentrée: caractéristiques et exemples

Une solution concentrée est une solution qui contient une grande quantité de soluté par rapport à la quantité qu’elle pourrait dissoudre; tandis qu'une solution diluée a une faible concentration de soluté. Une solution diluée peut être préparée à partir d'une solution concentrée en ajoutant du solvant ou, si possible, en extrayant du soluté.

Le concept peut être relatif, car ce qui définit une solution concentrée sont des valeurs élevées dans certaines de ses propriétés; Par exemple, une merengada de mantecado a une forte concentration de sucre, ce qui est prouvé par son goût sucré.

La concentration en soluté d'une solution concentrée est proche de ou égale à celle d'une solution saturée. La principale caractéristique d'une solution saturée est qu'elle ne peut solubiliser une quantité supplémentaire de soluté à une certaine température. Par conséquent, la concentration du soluté dans ses solutions saturées reste constante.

La solubilité de la plupart des solutés augmente avec la température. De cette manière, une quantité supplémentaire de soluté peut être solubilisée dans une solution saturée.

Ensuite, lorsque la température diminue, la concentration en soluté de la solution saturée est augmentée. En parler est une solution sursaturée.

Caractéristique d'une solution concentrée

La concentration d'une solution, c'est-à-dire le rapport entre la quantité d'un soluté et la quantité d'une solution ou d'un solvant, peut être exprimée en pourcentage de soluté dans la solution (P / V ou P / P).

Il peut également être exprimé en moles de soluté par litre de solution (molarité) et d'équivalent soluté par litre de solution (normalité).

De même, il est courant d'exprimer la concentration d'une solution en moles de soluté par kilogramme de solvant (molalité) ou de l'exprimer en moles d'un soluté par rapport au nombre total de moles de la solution (fraction molaire). Dans les solutions diluées, il est courant de trouver la concentration d'une solution en ppm (parties par million).

Quelle que soit la forme d'expression de la concentration d'une solution, une solution concentrée présente une proportion élevée de soluté, exprimée ici en masse, par rapport à la masse ou au volume de la solution ou du solvant. Cette concentration étant égale à la solubilité du soluté dans le solvant ou très proche de sa valeur.

Propriétés colligatives des solutions

Ils constituent un ensemble de propriétés des solutions qui dépendent du nombre de particules dans la solution, quel que soit leur type.

Les propriétés colligatives ne font pas de distinction entre les caractéristiques des particules, si ce sont des atomes de sodium, de chlore, de glucose, etc. La chose importante est votre numéro.

De ce fait, il est devenu nécessaire de créer une manière différente d’exprimer la concentration d’une solution liée aux propriétés dites colligatives. En réponse à cela, les expressions osmolarité et osmolalité ont été créées.

Osmolarité et osmolalité

L'osmolarité est liée à la molarité de la solution et l'osmolalité à sa molalité.

Les unités d'osmolarité sont la solution osm / L ou la solution mosm / L. Les unités d’osmolalité sont osm / kg d’eau ou mosm / kg d’eau.

Osmolarité = mvg

m = molarité de la solution.

v = nombre de particules dans lesquelles un composé est dissocié en solution aqueuse. Par exemple: pour NaCl, v a une valeur de 2; pour CaCl 2, v a une valeur de 3 et pour le glucose, un composé non électrolytique qui ne se dissocie pas, v a une valeur de 1.

g = coefficient osmotique, facteur de correction pour l'interaction de particules chargées électriquement en solution. Ce facteur de correction a une valeur proche de 1 pour les solutions diluées et tend vers zéro lorsque la molarité du composé électrolytique augmente.

Ensuite, les propriétés colligatives sont mentionnées, ce qui permet de déterminer le degré de concentration d'une solution.

Abaissement de la pression de vapeur

Lorsqu'elle est chauffée, l'eau s'évapore et la vapeur formée exerce une pression. Au fur et à mesure que le soluté est ajouté, la pression de vapeur diminue.

Par conséquent, les solutions concentrées ont une faible pression de vapeur. L'explication est que les molécules de soluté déplacent les molécules d'eau à l'interface air-air.

Descente du point cryoscopique

Lorsque l'osmolarité d'une solution augmente, la température à laquelle la solution aqueuse gèle diminue. Si la température de congélation de l'eau pure est de 0 ° C, la température de congélation d'une solution aqueuse concentrée devient inférieure à cette valeur.

Point d'ébullition

Selon la loi de Raoult, l'élévation du point d'ébullition du solvant pur est directement proportionnelle à la molarité de la solution générée par l'addition de soluté. Par conséquent, les solutions concentrées ont un point d'ébullition supérieur à celui de l'eau.

Pression osmotique

Il y a deux compartiments avec des concentrations différentes, séparés par une membrane qui laisse passer l'eau, mais qui limite le passage des particules de soluté.

L'eau s'écoulera de la solution qui a la plus faible concentration de soluté vers la solution qui a la plus forte concentration de soluté.

Ce flux net d’eau disparaîtra au fur et à mesure que l’eau accumulée dans le compartiment le plus concentré générera une pression hydrostatique opposée au flux d’eau dans ce compartiment.

Le flux d'eau par osmose se produit généralement vers des solutions concentrées.

Différences avec la solution diluée

-Les solutions concentrées ont une forte proportion de soluté par rapport au volume ou à la masse de la solution. Les solutions diluées ont une faible proportion de soluté par rapport au volume ou à la masse de la solution.

-Ils ont une molarité, une molalité et une normalité supérieures à celles présentées par les solutions diluées.

- le point de congélation des solutions concentrées est inférieur à celui des solutions diluées; c'est-à-dire qu'ils gèlent à des températures plus froides.

- Une solution concentrée a une pression de vapeur inférieure à celle d'une solution diluée.

-Les solutions concentrées ont un point d'ébullition supérieur à celui présenté par les solutions diluées.

- Au contact d'une membrane semi-perméable, l'eau s'écoulera des solutions diluées vers les solutions concentrées.

Exemples de solutions

Concentré

-Le miel est une solution saturée de sucre. Il est courant d'observer la recristallisation du sucre, mise en évidence dans les couvercles de récipients contenant du miel.

-L'eau de mer qui a une forte concentration de divers sels.

-L'urine provenant de personnes souffrant de déshydratation sévère.

- L’eau contenant des résidus est une solution saturée de dioxyde de carbone.

Dilué

-L'urine d'une personne ayant une consommation excessive d'eau.

-La sueur est généralement de faible osmolarité.

-Beaucoup de médicaments fournis en solution ont une faible concentration.