Quelles sont les solutions empiriques?

Ongle solution empirique est cette solution qui n'a pas une certaine concentration, étant différente des solutions valorisées, à laquelle on connaît la concentration exacte en termes de molarité, de normalité, de molalité, d'osmolarité et de concentrations en pourcentage.

Une solution, en chimie, est un mélange homogène de deux substances ou plus en quantités relatives, pouvant varier en continu jusqu'à ce que l'on appelle la limite de solubilité.

Le terme solution est couramment appliqué à l'état liquide de la matière, mais des solutions de gaz et de solides sont possibles.

L'air, par exemple, est une solution composée principalement d'oxygène et d'azote avec des traces de plusieurs autres gaz, et le laiton est une solution composée de cuivre et de zinc (Encyclopædia Britannica, 2016).

Les processus de vie dépendent en grande partie des solutions. L'oxygène dans les poumons, qui entre en solution dans le plasma sanguin, se lie chimiquement à l'hémoglobine des globules rouges et est libéré dans les tissus de l'organisme.

Les produits de la digestion sont également transportés en solution vers différentes parties du corps. La capacité des liquides à dissoudre d'autres fluides ou solides a de nombreuses applications pratiques.

Les chimistes profitent des différences de solubilité pour séparer et purifier les matériaux et effectuer des analyses chimiques. La plupart des réactions chimiques se produisent en solution et sont influencées par la solubilité des réactifs.

Les matériaux pour l'équipement de fabrication de produits chimiques sont sélectionnés pour résister à l'action de dissolution de leur contenu.

Concepts pour comprendre les solutions empiriques

Les solutions sont des mélanges homogènes, ce qui implique qu'il n'y a qu'une seule phase. Les particules dans les solutions ne peuvent pas être vues à l'oeil nu, bien qu'il y ait des cas tels que le lait, où une phase se développe et les particules ne peuvent pas être observées. Cependant, le lait n'est pas une solution mais un mélange colloïdal (Solution, 2016).

Le liquide dans une solution est généralement appelé solvant ou solvant et la substance ajoutée est appelée le soluté.

Si les deux composants sont liquides, la distinction perd de son importance. Celui qui est présent en plus faible concentration est appelé le soluté.

Une solution ne diffuse pas un faisceau de lumière, mais a la capacité d'absorber certaines longueurs d'onde en fonction de la nature du soluté.

Les composants d'une solution ne peuvent pas être séparés par des processus mécaniques. Ils doivent être séparés par des procédés chimiques, par évaporation du solvant ou par chromatographie (Anne Marie Helmenstine, 2017).

Types de solutions empiriques

Les solutions empiriques sont classées en fonction de la quantité plus ou moins importante de soluté présent, mais sans qu'il soit nécessaire d'exprimer la quantité exacte. Dans ce terme, il existe des solutions diluées ou insaturées et des solutions concentrées.

Les solutions non saturées sont celles où le soluté est en moindre quantité que le solvant. Une seule phase est observée et à mesure que plus de soluté est ajouté, il se dissout.

Lorsque plus de soluté est ajouté, la solution devient plus concentrée. Ceci peut être connu empiriquement en observant le changement d'intensité de la couleur dans la solution ou en le testant (Márquez).

Lorsque le soluté ne peut plus se dissoudre, on dit que le point de saturation a été atteint, vous avez donc une solution saturée. Dans ce cas, deux phases sont observées car le solvant n'est plus capable de dissoudre plus de soluté.

La solubilité dépend de nombreux facteurs (pression, température, composition, etc.). Si l'un de ces facteurs est modifié, la solubilité peut être augmentée.

Par exemple, en augmentant la température, vous pouvez dissoudre plus de soluté dans la solution, de sorte qu’il sera en présence d’une solution sursaturée.

Lors du retour de la solution à température ambiante, le soluté en excès ne précipitera que si une graine est "semée": une petite particule favorisant la recristallisation.

Cela se fait souvent en grattant les parois du bécher et cette technique est courante pour la purification solide (Saturated Solutions et Solubility, 2017).

Le processus de solution

Pour qu'un soluté se dissolve dans un solvant, les forces d'attraction entre le soluté et les particules de solvant doivent être suffisamment importantes pour surmonter les forces d'attraction dans le solvant pur et le soluté pur.

Le soluté et les molécules de solvant dans une solution se dilatent par rapport à leur position dans les substances pures.

Le processus d'expansion, à la fois pour le soluté et pour le solvant, implique une modification de l'énergie du système, ce processus étant exothermique ou endothermique.

Après dissolution, le soluté est dit complètement solvaté (généralement par des forces dipolaires dipolaires ou dipolaires) et lorsque le solvant est de l'eau, le soluté est dit hydraté.

La séparation des particules de soluté avant dissolution est un processus endothermique à la fois le solvant pour le soluté (étapes 1 et 2), mais lorsque le soluté et le solvant sont combinés ensemble, est un processus exothermique (étape 3).

Si l'énergie libérée à l'étape 3 est supérieure à l'énergie absorbée aux stades 1 et 2, la solution se forme et est stable.

Le terme solubilité désigne la quantité maximale de matériau qui se dissoudra dans une quantité donnée de solvant à une température donnée pour produire une solution stable (Solutions, S.F.).

Propriétés des solutions

Les liquides purs ont un ensemble de propriétés physiques caractéristiques (point de fusion, pression de vapeur à une certaine température, etc.).

Les solutions dans un solvant présentent ces mêmes propriétés, mais les valeurs diffèrent de celles du solvant pur en raison de la présence du soluté.

En outre, le changement observé dans ces propriétés lorsque l'on passe du solvant pur à une solution dépend uniquement du nombre de molécules de soluté.

Ces propriétés sont appelées propriétés colligatives. Les propriétés d'un solvant qui présentent un changement prévisible avec l'ajout d'un soluté sont le point de fusion, le point d'ébullition, la pression de vapeur et la pression osmotique (Lagowski, S.F.).

Exemples de solutions empiriques

Lorsque du sucre est ajouté au café, il existe un exemple de solution empirique. On peut certainement ajouter un nombre quantitatif de cuillères à soupe pour déterminer la concentration, mais cela manque de valeur analytique puisque la concentration n'est pas exacte.

Des termes tels que « scoop » ou « pincer » sont empiriquement depuis pas exprimer la concentration en fonction de la masse exacte, ou le nombre de moles ou équivalents chimiques est en solution (solutions, S.F.).

Références

1. Anne Marie Helmenstine, P. (11 février 2017). Définition de la solution Récupéré de thoughtco.com.
2. Encyclopædia Britannica. (2016, 14 septembre). Solution Récupéré de britannica.com.
3. Lagowski, J. J. (S.F.). Solution Chimie. Récupéré de chemistryexplained.com.
4. Márquez, E. J. (n.d.). Chimie, Volume 2. CENGAGE learning.
5. Solutions saturées et solubilité. (2016, 26 février). Extrait de chem.libretexts.org.
6. Solution (2016, 22 janvier). Extrait de chem.libretexts.org.
7. Des solutions (S.F.). Récupéré de sparknotes.com.
8. Des solutions (S.F.). Récupéré de chemistry.bd.psu.edu.