1 er S4 Dissolution et extraction

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1 1 er S4 Dissolution et extraction 1 Polarité d une molécule 1.1 Mise en évidence On électrise négativement un baton d ébonite en le frottant avec de la peau de chat. On l approche d un filet d eau. On constate une déviation de celui-ci. figure 1 Il existe au sein des molécules d eau des sites chargés électriquement. Les charges électriques des (1) molécules d eau vont etre attirées par les charges opposées présentes sur la baguette électrisée 1.2 Molécules polaires a. Exemples b. Définition Une molécule polaire doit contenir des liaisons chimiques polarisée. Ayant repéré les liaisons polarisée qui sont les plus importantes, on positionne le baricentre des (2) charges positives M + et celui des charges négatives M Pour une molécule polaire les deux points précédents se trouvent à des endroits différents 1

2 1.3 Molécules apolaires a. Exemples figure 2 b. Définition Une molécule peut etre considérée comme apolaire si elle ne contient pas de liaisons polaires ou si les liaisons sont peu polarisée. (3) Si la molécule contient des liaisons polaires la molécule peut etre qualifiée d apolaire si le baricentre des charges négatives se trouve au meme endroit que le baricentre des charges positives 2

3 2 Dissolution, mélanges d espéces chimiques et polarité du solvant 2.1 Dissolution d un liquide constitué d espèce chimique polaires dans un solvant polaire a. Expériences figure 3 b. Propriétés (4) Deux liquides polaires sont miscibles (exemple eau + éthanol). Par contre un liquide apolaire ne se mélangera pas avec un liquide polaire. c. Interprétation Les molécules d eau sont reliées entre elles par des liaisons type hydrogène relativement fortes. figure 4 figure 5 3

4 2.2 Dissolution d un liquide constitué dd une espéce chimique apolaire dans un solvant apolaire a. Expérience figure 6 b. Propriétés On observe que, si les expèces des deux liquides sont apolaires (ou peu polaires), alors les deux (5) liquides se mélange bien c. Interprétation figure 7 figure 8 4

5 2.3 Exercice On dispose des liquides suivants : de l huile d olive, de l eau, de l éthanol On veut arriver au résultat suivant : figure 9 3 Dissolution d un solide dans un solvant 3.1 Solvants polaires et apolaires Les solides constitués d entités chimiques apolaires ou peu polaires telles que le rouge de méthyl (6) se dissolvent bien dans les solvants apolaires tels que le cyclohexane, l huile.. Par contre ils se dissolvent mal dans les solants polaires tels que l eau (7) Les solides ioniques tels que le sel de cuisine se dissoluvent bien dans les solvants polaires tels que l eau ou l éthanol.. Par contre ils se dissolvent mal dans les solants apolaires tels que le cyclohexane 3.2 Détails de la dissolution d un solide ionique dans l eau a. Description d une dissolution Voir l animation Ostralo : animations/swf/dissolution.swf figure 10 On rappelle que la cohésion des solides ioniques est dues aux forces électriques entre anions (ici Cl ) et cations (ici Na + ). 5

6 Lorsque le composé ionique se dissous dans l eau : Dans un premier temps les liaisons entre ions sont rempues (8) puis les ions se dispersent dans l eau Ils se retrouvent libre de se déplacer et entourés par un grand nombre de molécules d eau. Equation de la dissolution solide ionique ions solvatés NaCl s }{{} chlorure de sodium CuSO 4,s }{{} sulfate de cuivre CuCl2, s }{{} chlorure de cuivre tableau 1 6

7 3.3 Concentration des ions en solution a. Rappel : signification de différentes formules brutes molécule d eau H 2 O (9) Chlorure de sodium NAcl s (10) Chlorure férrique F ecl 2,s (11) Remarque : l écriture des formules des solides ioniques rend bien compte de la neutralité électrique du solide. 3.4 Quantité de matière en soluté : n On dissout un solide ionique dans l eau : (12) Le soluté correspond à l association du nombre de cations (ion positif) et d anions (ion négatif) présents dans la formule du solide ionique. Exemple : F ecl 3,s correspond à l association d un ion ferrique F e 3+ et de trois ions chlorure Cl On dissout m grammes de soluté dans une volume V d eau. (13) 3.5 Quantité de matière en ions n moles de solutés, correspondant à un solide ionique, lorsqu il est dissout dans un volume V d eau va conduire à un certain nombre de moles de cations et d anion. (14) 7

8 Equation avancement F ecl 3,s F e 3+ aq + 3.Cl aq Etat initial x i = 0 n 0 0 Etatfinal x f = x max n x max tableau 2 8

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