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Qu'est-ce qu'une solution saturée? (avec des exemples)
Ongle solution saturée est une solution chimique contenant la concentration maximale de soluté dissous dans un solvant. Il est considéré comme un état d'équilibre dynamique où les vitesses auxquelles le solvant dissout le soluté et le taux de recristallisation sont égales (J., 2014).
Le soluté supplémentaire ne se dissout pas dans une solution saturée et apparaissent dans une phase séparée, soit un précipité se forme d'un solide dans un liquide ou un gaz si effervescence dans un liquide (Anne Marie Helmenstine, 2016).
Un exemple de solution saturée est illustré à la figure 1. Dans les figures 1.1, 1.2 et 1.3, il y a un volume d'eau constant dans le bécher. Dans la figure 1.1 commence le processus de saturation, où le soluté commence à se dissoudre, représenté par les flèches rouges.
Dans la Figure 1.2, une grande partie du solide s'est dissoute, mais pas complètement en raison du processus de recristallisation, représenté par les flèches bleues.
Dans la figure 1.3, seule une petite quantité de soluté reste non dissoute. Dans ce cas, le taux de recristallisation est supérieur à la vitesse de dissolution. (pointes de saturation, 2014)
Le point de concentration maximale d'un soluté dans un solvant est appelé point de saturation.
Index
- 1 facteurs qui affectent la saturation
- 1.1 température
- 1.2 pression
- 1.3 Composition chimique
- 1.4 Facteurs mécaniques
- 2 courbes de saturation et de solubilité
- 3 exemples de solutions saturées
- 4 Qu'est-ce qu'une solution sursaturée?
- 5 références
Facteurs affectant la saturation
La quantité de soluté pouvant être dissoute dans un solvant dépendra de différents facteurs, parmi lesquels les plus importants sont:
La température
La solubilité augmente avec la température. Par exemple, plus de sel peut être dissous dans l'eau chaude que dans 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 une énergie cinétique lorsqu'elles sont chauffées, ce qui facilite leur évacuation.
Pression
L'augmentation de la pression peut forcer la dissolution du soluté. Ceci est couramment utilisé pour dissoudre les gaz dans les liquides.
Composition chimique
La nature du soluté et du solvant et la présence d'autres composés chimiques dans la solution affectent la solubilité. Par exemple, vous pouvez dissoudre une plus grande quantité de sucre dans l'eau que le sel dans l'eau. Dans ce cas, on dit que le sucre est plus soluble.
L'éthanol dans l'eau est complètement soluble entre eux. Dans ce cas particulier, le solvant sera le composé en plus grande quantité.
Facteurs mécaniques
A la différence de la vitesse de dissolution, qui dépend principalement de la température, la vitesse de recristallisation dépend de la concentration du soluté à la surface de la maille cristalline, si est favorisée quand une solution est immobile.
Donc, l'agitation de la solution éviter cette accumulation, maximisant la dissolution (pointes de 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 à une température donnée comparée.
Les courbes de solubilité sont habituellement tracées pour une quantité de soluté solide ou gaz, dans 100 g d'eau (Brian, 2014).
La figure 2 illustre les courbes de saturation de plusieurs solutés dans l'eau.
Dans l'axe des ordonnées, il a la température en degrés Celsius, et l'abscisse représente la concentration de soluté est exprimée en grammes de soluté par 100 grammes d'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 que vous pouvez donc ajouter plus de soluté.
La zone au-dessus de la courbe a une solution sursaturée. (Courbes de solubilité, s.f.)
En prenant comme exemple le chlorure de sodium (NaCl) à 25 degrés Celsius peut dissoudre environ 35 grammes de NaCl dans 100 g d'eau pour obtenir une solution saturée. (Université Cambrige, s.f.)
Exemples de solutions saturées
Des solutions saturées peuvent être trouvées au quotidien, 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 saturées:
-Le soda et les boissons gazeuses en général sont des solutions saturées de dioxyde de carbone dans l'eau. C'est pourquoi, lorsque la pression est libérée, des bulles de dioxyde de carbone se forment.
-Le sol est saturé d'azote.
Du sucre ou du sel peut être ajouté au vinaigre pour former une solution saturée.
- Ajouter du chocolat en poudre au lait jusqu'à ce qu'il ne se dissolve pas, formant une solution saturée.
-Le lait peut être saturé de farine à un point tel que vous ne pouvez pas ajouter plus de farine au lait.
- Le beurre fondu peut être saturé de sel lorsque le sel ne se dissout plus.
Qu'est-ce qu'une solution sursaturée?
La définition d'une solution sursaturée est celle qui contient plus de soluté dissous que ce qui serait normalement dissous dans le solvant.Cela se fait généralement en augmentant la température de la solution.
Une légère altération de la solution ou l'introduction d'une "graine" ou d'un minuscule cristal de soluté forcera la cristallisation du soluté en excès. S'il n'y a pas de point de nucléation pour la formation de cristaux, le soluté en excès peut rester en solution.
Une autre forme de sursaturation peut se produire lorsqu'une solution saturée est soigneusement refroidie. Ce changement de conditions signifie que la concentration est en réalité supérieure au point de saturation, que la solution est sursaturée.
Ceci peut être utilisé dans le processus de recristallisation pour purifier un produit chimique: il se dissout au point de saturation dans le solvant chaud, puis lorsque le solvant refroidit et que la solubilité diminue, le soluté en excès précipite.
Les impuretés, qui sont présentes à une concentration beaucoup plus faible, ne saturent pas le solvant et restent donc dissoutes dans le liquide.
Références
- Anne Marie Helmenstine, P. (7 juillet 2016). Définition de la solution saturée et exemples. Récupéré à partir de: about.com
- Université Cambrige. (s.f.) Courbes de solubilité. Récupéré de dynamiccience.com: dynamiccience.com.au.
- Exemples de solution saturée. (s.f.) Récupéré de votre dispensaire: examples.yourdictionary.com.
- , S. (2014, 4 juin). Solutions saturées et sursaturées. Extrait de socratic.org: socratic.org.
- James, N. (s.f.). Solution saturée: définition et exemples. Récupéré de study.com: study.com.
- , B. (2014, 14 octobre). Solutions saturées et sursaturées. Extrait de socratic.org: socratic.org.
- Courbes de solubilité. (s.f.) Extrait de KentChemistry: kentchemistry.com.
- Tipes de saturation. (2014, 26 juin). Récupéré de la chimie libretex: chem.libretexts.org.