4 - Les mélanges et la solubilité
Activité expérimentale
Solubilité du sel dans l'eau
✔ Caractériser des mélanges.
✔ Estimer expérimentalement une valeur de solubilité dans l'eau.
✔ Distinguer corps purs et mélanges.
✔ Estimer expérimentalement une valeur de solubilité dans l'eau.
✔ Distinguer corps purs et mélanges.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Introduction
Les océans et les mers recouvrent environ 70 % de la surface de la Terre. L'eau de mer contient en moyenne 30 à 40 grammes de sel par litre d'eau de mer, ce qui la rend impropre à la consommation. Avec le dérèglement climatique, le stock d'eau potable diminue et il devient indispensable de la préserver.
Problématique
Peut-on déterminer expérimentalement la valeur de la solubilité du sel dans l'eau ?
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Doc. 1Composition de l'eau de mer
L'eau de mer est composée principalement d'eau dans laquelle de très nombreux ions sont dissous, ainsi que certains gaz de l'atmosphère comme le dioxyde de carbone \mathrm{CO}_2 et le dioxygène \mathrm{O}_2.
La composition chimique de l'eau de mer n'est pas la même dans toutes les mers. Par exemple, dans la mer Baltique, celle-ci contient environ 6 g de sel par litre d'eau tandis que la mer Morte en contient 275 g.
Le graphique suivant donne la composition moyenne en ions de l'eau des mers et des océans.
La composition chimique de l'eau de mer n'est pas la même dans toutes les mers. Par exemple, dans la mer Baltique, celle-ci contient environ 6 g de sel par litre d'eau tandis que la mer Morte en contient 275 g.
Le graphique suivant donne la composition moyenne en ions de l'eau des mers et des océans.
| Espèce dissoute | Ion chlorure \mathrm{Cl}^{-} | Ion sodium \mathrm{Na}^{+} | Ion sulfate \mathrm{SO}_4^{2-} | Ion magnésium \mathrm{Mg}^{2+} | Ion calcium \mathrm{Ca}^{2+} | Ion potassium \mathrm{K}^{+} |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Masse des ions (g) dans 1 L d'eau de mer | 19,3 | 10,7 | 2,7 | 1,3 | 0,4 | 0,4 |
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Doc. 2Solubilité
La solubilité est la capacité d'une espèce chimique (appelée soluté) à se dissoudre dans un liquide (appelé solvant). Cette solubilité dépend de la température et de la nature du solvant.
L'une des façons de la quantifier est d'utiliser la masse maximale pouvant être dissoute dans un litre de solvant. Les valeurs indiquées dans le tableau correspondent à la masse maximale de chlorure de sodium \mathrm{NaCl} pouvant être dissoute dans 1 L d'eau à différentes températures.
L'une des façons de la quantifier est d'utiliser la masse maximale pouvant être dissoute dans un litre de solvant. Les valeurs indiquées dans le tableau correspondent à la masse maximale de chlorure de sodium \mathrm{NaCl} pouvant être dissoute dans 1 L d'eau à différentes températures.
| Température \theta | 50 °C | 60 °C | 70 °C | 80 °C | 90 °C | 100 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Masse maximale dans 1 L d'eau (g) | 367 | 370 | 375 | 379 | 385 | 390 |
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Matériel nécessaire :
Protocole :
1. Peser la masse m de sel attribuée à votre groupe par le professeur à l'aide d'une balance tarée. Les différentes masses attribuées sont :
3. Ajouter un volume V = 100 mL d'eau distillée.
4. Agiter pour accélérer la dissolution du sel.
1. Peser la masse m de sel attribuée à votre groupe par le professeur à l'aide d'une balance tarée. Les différentes masses attribuées sont :
m_1=1 \mathrm{~g}, m_2=3 \mathrm{~g}, m_3=10 \mathrm{~g}, m_4=30 \mathrm{~g}, m_5=35 \mathrm{~g}, m_6=50 \mathrm{~g}, m_7=100 \mathrm{~g}
2. Introduire le sel dans un erlenmeyer ou un bécher en veillant à ne pas en renverser à côté.
3. Ajouter un volume V = 100 mL d'eau distillée.
4. Agiter pour accélérer la dissolution du sel.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Questions
Pour la suite, on précise que la masse volumique de l'eau de mer est en moyenne égale à \rho_{\text {mer }}=1,0 \mathrm{~kg} / \mathrm{L} .
1. À l'aide du Doc. 1, relever les deux ions majoritaires dans l'eau de mer. Donner leur nom et leur formule.
2. Préciser la masse totale de ces deux ions dans un litre d'eau de mer. La valeur trouvée est-elle en accord avec l'information donnée dans l'introduction ?
3.
4.
5. À l'aide du Doc. 2, proposer une méthode pour augmenter la solubilité du sel dans l'eau.
6.
7.
1. À l'aide du Doc. 1, relever les deux ions majoritaires dans l'eau de mer. Donner leur nom et leur formule.
Hypothèse
On s'intéresse par la suite à la solubilité du sel (chlorure de sodium \mathrm{NaCl}) dans l'eau à température ambiante. Choisir la bonne mention pour établir l'hypothèse la plus probable.
Je suppose que l'on peut dissoudre au maximum une masse m de de sel dans 100 mL d'eau.
Expérience et observations
Une fois que le professeur a attribué les masses de sel à dissoudre aux différents groupes, mettre en œuvre le protocole. À partir des solutions préparées par tous les groupes, déterminer la masse maximale que l'on peut dissoudre dans 100 mL d'eau à température ambiante.
Interprétation
La masse maximale de sel pouvant être dissous est d'environ g dans 1 L d'eau à température ambiante.
7.
Conclusion
Choisir les bonnes mentions
Lorsqu'on ajoute un peu de sel dans l'eau, celui-ci se dissout . Plus on ajoute de sel, plus il se dissout . Lorsqu'on ajoute une masse trop élevée dans 1 L d'eau, le sel ne se dissout plus. On obtient alors un mélange . On atteint la limite de du sel dans l'eau. Si on chauffe le mélange, la solubilité du sel .
Fermer
Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?
Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.
j'ai une idée !
Oups, une coquille
