ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE


2
Solubilité de l’acide benzoïque





Doc. 3
Vérifier une solubilité dans un solvant

Pour vérifier qu’une espèce chimique est soluble dans un solvant, on peut procéder ainsi :
  • introduire dans un bécher un volume V=V = 10 mL du solvant à l’aide d’une pipette jaugée ;
  • peser précisément une masse m de soluté ;
  • ajouter cette masse mm de soluté dans le bécher ;
  • agiter le contenu du bécher avec un agitateur en verre ou sur agitateur magnétique ;
  • observer le contenu du bécher et conclure.

Observation 
Interprétation / conclusion
La solution est limpide
Le soluté est soluble dans le solvant
La solution est trouble
Le soluté est soluble, mais on est proche de la limite de solubilité;
Il reste des grains solides au fond du bécher
La solution est saturée : on a dépassé la limite de solubilité de l’espèce dans le solvant

Questions

Voir les réponses
1. Doc. 1 Quelle masse maximale d’acide benzoïque peut-on dissoudre théoriquement dans 10,0 mL d’eau distillée à 20 °C ?


2. Doc. 3 Mettre en œuvre le protocole pour l’acide benzoïque dans l’eau et comparer la valeur de solubilité trouvée à la valeur théorique.


3. Refaire l’expérience en remplaçant l’eau par l’éthanol puis par l’acétone.


4. À partir de leurs représentations de Lewis, étudier la polarité de l’acide benzoïque et des solvants

Synthèse de l'activité

Proposer une explication sur la différence de solubilité de l’acide benzoïque dans les différents solvants.

Compétence

REA : Mettre en œuvre un protocole




Doc. 2
Matériel nécessaire

  • Une balance de précision avec une coupelle et une spatule ;
  • Plusieurs béchers de 20 mL et un agitateur en verre ;
  • Éthanol ;
  • Une pipette jaugée de 10,0 mL ;
  • Acide benzoïque en poudre ;
  • Pissette d’eau distillée ;
  • Acétone (propanone).

L’acide benzoïque est un additif alimentaire qui est solide à la température ambiante. Il est peu soluble dans l’eau, et soluble dans l’éthanol et l’acétone.

➜ Quels paramètres influent sur la solubilité d’une espèce chimique ?


Par intuition

Pourquoi ne pourrait-on pas dissoudre n’importe quelle espèce chimique solide dans n’importe quel liquide ?

Données

  • Électronégativité des atomes (échelle de Pauling) :
    χ(C) \chi (\text{C}) : 2,55 ;
    χ(H) \chi (\text{H}) : 2,2 ;
    χ(O) \chi (\text{O}) : 3,44.

  • Molécule Formule de Lewis
    Eau
    PC1.7.INF2a_v1
    Acétone
    PC1.7.INF2b_v1
    Éthanol
    PC1.7.INF2c_v1

Doc. 1
Propriétés physiques de l’acide benzoïque

Molécule Acide benzoïque
Formule C7H6O2\mathrm{C}_{7} \mathrm{H}_{6} \mathrm{O}_{2}
Acide Benzoïque
Propriétés physiques
  • ThetafusionT_{\text{hetafusion}}: 122 °C ; densité : d=d = 1,3 ;
  • Solubilité : s(eau)=s(\text{eau}) = 2,9 g·L-1 à 20 °C ;
  • Soluble dans l’éthanol et l’acétone.
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