Chimie:

Les propriétés des solutions
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Les propriétés des solutions

1.

a. Qu’est-ce qu’un ion ?

Un ion est un atome qui porte une charge électrique positive ou négative.

b. Comment se forme un ion négatif ?
Un atome gagne un ou plusieurs électrons.

c). Donnez les synonymes d’ion positif et d’ion négatif.
Ion positif : cation. Ion négatif : anion.

2. Quel ion les atomes suivants auront-ils tendance à former ?

a. N
N3–

b. I
I–

c. Ca
Ca2+

d. K
K+

e. S
S2–

3. Quel est le nom du processus au cours duquel un atome se transforme en ion ?

L’ionisation.

4.

a. Qu’est-ce qu’un ion polyatomique ?
Un ion polyatomique est un groupe d’atomes fortement liés entre eux et qui portent une charge électrique causée par un surplus ou un déficit d’électrons.

b. Nommez les ions polyatomiques suivants:

1. PO43–
Phosphate

2. NO3
– Nitrate

3). OH–
Hydroxyde

4. NH4
+ Ammonium

5) CO32–
Carbonate

1. En quoi consiste la dissolution ?
La dissolution est l’action de mélanger un ou plusieurs solutés avec un solvant afin d’obtenir une solution.

2. Qu’est-ce qu’une solution aqueuse ?
Une solution aqueuse est une solution liquide dont le solvant est l’eau.

3. Qu’est-ce qu’une solution liquide ?
Une solution liquide est une solution dont le solvant est un liquide.

4. Expliquez sommairement le processus de la dissolution moléculaire.
Au cours de la dissolution moléculaire, les molécules de soluté sont, les unes après les autres, attirées puis entourées par des molécules de solvant, avant d’être détachées des autres molécules de soluté. Les molécules de soluté demeurent intactes et se dispersent uniformément entre les molécules de solvant.

5. Expliquez sommairement le processus de la dissolution ionique.
Au cours de la dissolution ionique, le soluté est fragmenté en ions qui se répartissent uniformément entre les molécules de solvant.

6. Si on dissout 50 g de sucre dans 1 000 g d’eau, quelle sera la masse finale de la solution obtenue ?
1 050 g

7. Si on dissout 80 mL d’alcool dans 200 mL d’eau, quel volume de solution pourrait-on obtenir ?
Un volume inférieur à 280 mL.

8. Pourquoi l’huile est-elle insoluble dans l’eau ?
Les molécules d’eau s’attirent entre elles plus fortement qu’elles n’attirent les molécules d’huile. Les molécules d’huile restent donc ensemble et il ne se forme pas de solution.

9. Qu’est-ce qu’une solution saturée ?
Une solution saturée est une solution dans laquelle la quantité de soluté déjà dissous est telle qu’on ne peut plus y dissoudre de soluté supplémentaire: toute quantité supplémentaire formera un dépôt.

10. Qu’est-ce que la solubilité ?
La solubilité désigne la quantité maximale de soluté pouvant être dissoute dans un volume donné de solvant à une température donnée.

11. Si on peut dissoudre un maximum de 5 g de soluté en poudre dans 25 mL d’eau à 25 °C, quelle est la solubilité de cette substance exprimée en g/100 mL ?
20 g/100 mL

12. Étant donné que les substances solides sont généralement plus solubles dans un solvant chaud, qu’observerait-on dans la solution préparée en b) si on la faisait refroidir ?
Un dépôt de soluté solide se formerait.

13. Dans le diagramme ci-dessous, quel est le soluté dont la solubilité ne varie pratiquement pas avec la température ?
Le chlorure de sodium (NaCl).

14. En général, la solubilité des solides augmente avec la température. Selon ce diagramme, quel soluté fait exception à cette règle?
Le sulfate de cérium (CeSO4).

15. Quelle quantité de nitrate de sodium peuton dissoudre à 10 °C ?
80 g/100 mL

11. a) Qu’est-ce que la concentration d’une solution?
La concentration d’une solution est le rapport entre la quantité de soluté dissous et la quantité totale de solution.

b) Quelle est l’équation générale employée pour exprimer la concentration ?

Concentration = Quantité de soluté/Quantité de solution

12. Exprimez la concentration des solutions suivantes en grammes par litre (g/L) puis classez-les en ordre croissant de concentration.

a) 3,5 g/75 mL
47 g/L

b) 5,6 kg/2 000 L
2,8 g/L

c) 35 g/450 mL
78 g/L
b, a, c.

13. a) Quelle est la concentration en parties par million (ppm) de 1 g de dioxyde de carbone contenu dans 1 000 g d’air ?
1000 ppm

b) La teneur en calcium d’une eau de source est de 35 ppm. Exprimez cette teneur en grammes par litre (g/L) et en milligrammes par litre (mg/L).
0,035 g/L et 35 mg/L

14. Calculez la concentration molaire des solutions formées par les proportions suivantes.

a) 20 g d’hydroxyde de sodium (NaOH) dissous dans un volume total de 1000 mL de solution.
0,25 mol/L

b) 250 g de carbonate de calcium (CaCO3) dissous dans un volume total de 5 L de solution.
0,5 mol/L

c) 30 g de sulfate de cuivre (CuSO4) dissous dans un volume total de 2500 mL de solution.
0,075 mol/L

16. Combien de grammes de NaOH dissous y a-t-il dans un volume total de 100 mL de solution ayant une concentration en NaOH de 3 mol/L?
12 g de NaOH

16. Quelles sont les deux façons d’effectuer une dilution au laboratoire ?

La dilution par ajout de solvant et la dilution par prélèvement d’une partie de la solution initiale et ajout de solvant.

17. On dilue 350 mL d’une solution de nitrate de potassium (KNO3) ayant une concentration de 36 g/L en y ajoutant 250 mL d’eau. Quelle est la concentration de la solution obtenue?
21 g/L

18. Pour préparer une solution d’acide chlorhydrique, on utilise une solution de base à une concentration de 660 g/L d’acide chlorhydrique. Comment devra-t-on s’y prendre pour obtenir 1 500 mL de solution d’une concentration de 36 g/L ?
La solution devra contenir 54 g d’acide chlorhydrique. On doit donc prélever 82 mL de solution de base. Elle ajoutera ensuite un volume suffisant d’eau distillée pour obtenir un volume de solution égal à 1 500 mL.

1. Comment appelle-t-on les substances qui permettent au courant électrique de circuler lorsqu’elles sont dissoutes dans l’eau ?
Les électrolytes.

2. Quelle sorte de particules sont alors libérées?
Des ions positifs et négatifs.

5. La dissociation électrolytique

1. Parmi les équations de dissolution suivantes, lesquelles représentent des dissociations électrolytiques ? Justifiez votre choix.

a. CH3COOH (l) → CH3COO–(aq) + H+(aq)
b. C12H22O11 (s) → C12H22O11 (aq)
c. C2H5OH (l) → C2H5OH (aq)
d. KNO3 (s) → K+(aq) + NO3–(aq)

a et d représentent des dissociations électrolytiques, car les molécules ont été séparées en ions.

2. Qu’est-ce qui explique qu’un électrolyte est plus fort qu’un autre ?
Un électrolyte est plus fort qu’un autre lorsque son taux de dissociation électrolytique en ions est plus élevé.

3. Qu’ont en commun les acides, les bases et les sels ?
Les acides, les bases et les sels sont des électrolytes.

4. Indiquez si les substances suivantes appartiennent à la catégorie des acides, des bases ou des sels en observant leur formule chimique.

a. CuSO4 Sel
b. HClO4 Acide
c. KOH Base
d. HNO3 Acide
e. MgCl2 Sel
f. CsOH Base

6. L’échelle pH

1. Une solution de pH 5,6 est-elle acide, basique ou neutre ? Justifiez votre réponse.
Il s’agit d’une solution acide, car son pH est inférieur à 7.

2. Certains savons ont un pH de 10. Combien de fois l’eau distillée de pH 7 est-elle plus acide que le savon ?
L’eau distillée est 1000 fois plus acide que le savon, car la différence de pH est de 3.