les bases de la chimie générale, organique et biologique

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9.1 Solutions

objectif D’apprentissage

  1. comprendre ce qui provoque la formation de solutions.

Une solution est un autre nom pour obtenir un mélange homogène. Le chapitre 1  » Chimie, matière et mesure” définit un mélange comme un matériau composé de deux substances ou plus. Dans une solution, la combinaison est si intime que les différentes substances ne peuvent pas être différenciées par la vue, même avec un microscope., Comparer, par exemple, un mélange de sel et de poivre et un autre mélange composé de sel et de l’eau. Dans le premier mélange, nous pouvons facilement voir des grains individuels de sel et les taches de poivre. Un mélange de sel et de poivre n’est pas une solution. Cependant, dans le deuxième mélange, peu importe à quel point nous regardons attentivement, nous ne pouvons pas voir deux substances différentes. Le sel dissous dans l’eau est une solution.

le composant principal d’une solution, appelé solvant, est typiquement la même phase que la solution elle-même. Chaque composant mineur d’une solution (et il peut y en avoir plus d’un) est appelé soluté., Dans la plupart des solutions que nous décrirons dans ce manuel, il n’y aura aucune ambiguïté quant à savoir si un composant est le solvant ou le soluté. Par exemple, dans une solution de sel dans l’eau, le soluté est le sel, et le solvant est de l’eau.

Les Solutions viennent dans toutes les phases, et le solvant et le soluté n’ont pas besoin d’être dans la même phase pour former une solution (comme le sel et l’eau). Par exemple, l’air est une solution gazeuse d’environ 80% d’azote et d’environ 20% d’oxygène, avec d’autres gaz présents en quantités beaucoup plus petites., Un alliage est une solution solide constituée d’un métal (comme le fer) avec d’autres métaux ou non métalliques dissous dans celui-ci. L’acier, un alliage de fer et de carbone, et de petites quantités d’autres métaux, est un exemple d’une solution solide. Le tableau 9.1” types de Solutions  » énumère certains types de solutions courants, avec des exemples de chacun.

le Tableau 9.,8″>

gas gas air liquid gas carbonated beverages liquid liquid ethanol (C2H5OH) in H2O (alcoholic beverages) liquid solid saltwater solid gas H2 gas absorbed by Pd metal solid liquid Hg(ℓ) in dental fillings solid solid steel alloys

What causes a solution to form?, La réponse simple est que le solvant et le soluté doivent avoir des interactions intermoléculaires similaires. Lorsque c’est le cas, les particules de solvant et de soluté peuvent facilement mélanger si intimement que chaque particule de soluté est entouré par des particules de soluté, formant une solution. Cependant, si deux substances ont des interactions intermoléculaires très différentes, de grandes quantités d’énergie sont nécessaires pour forcer leurs particules individuelles à se mélanger intimement, de sorte qu’une solution ne se forme pas.

Ce processus conduit à une règle simple: comme les fondus comme., Des solvants très polaires vont dissoudre les solutés qui sont très polaires ou même ionique. Les solvants non polaires dissolvent les solutés non polaires. Ainsi, l’eau, étant polaire, est un bon solvant pour les composés ioniques et les solutés polaires, comme l’éthanol (C2H5OH). Cependant, l’eau ne dissout pas les solutés non polaires, tels que de nombreuses huiles et graisses (Figure 9.1 « Solubilité”).

Nous utilisons le mot soluble pour décrire un soluté qui se dissout dans un solvant particulier, et le mot insoluble pour un soluté qui ne s’est pas dissous dans un solvant., Ainsi, on dit que le chlorure de sodium est soluble dans l’eau mais insoluble dans l’hexane (C6H14). Si le soluté et le solvant sont à la fois liquides et solubles dans n’importe quelle proportion, nous utilisons le mot miscible, et le mot non miscible s’ils ne le sont pas.

Exemple 1

l’Eau est un solvant polaire. Quelles substances devraient se dissoudre dans l’eau?

  1. méthanol (CH3OH)
  2. sulfate de sodium (Na2SO4)
  3. octane (C8H18)

Solution

comme l’eau est polaire, des substances polaires ou ioniques s’y dissolvent.,

  1. En raison du groupe OH dans le méthanol, nous nous attendons à ce que ses molécules soient polaires. Ainsi, nous nous attendons à ce qu’il soit soluble dans l’eau. Comme l’eau et le méthanol sont des liquides, le mot miscible peut être utilisé à la place de soluble.
  2. Le sulfate de Sodium est un composé ionique, nous nous attendons donc à ce qu’il soit soluble dans l’eau.
  3. comme les autres hydrocarbures, l’octane est apolaire, nous nous attendons donc à ce qu’il ne soit pas soluble dans l’eau.,

le renforcement des Compétences de l’Exercice

  1. l’eau (H2O)

  2. sulfate de sodium (Na2SO4)

  3. l’indice d’octane (C8H18)

Concept des Exercices de Révision

  1. Quelles sont les causes d’une solution de forme?

  2. Comment le membre de phrase comme se dissout comme se rapportent à des solutions?

Réponses

  1. Solutions de la forme, car un soluté et le solvant sont similaires interactions intermoléculaires.,

  2. Cela signifie que les substances présentant les mêmes interactions intermoléculaires va se dissoudre dans l’autre.

Emporter Clé

  • Solutions de la forme, car un soluté et le solvant expérience similaire interactions intermoléculaires.

Exercices

  1. Définir une solution.

  2. Donner plusieurs exemples de solutions.

  3. Quelle est la différence entre un solvant et un soluté?,

  4. Peut une solution de plus d’un soluté dans tout ça? Pouvez-vous donner un exemple?

  5. est ce une solution pour être un liquide? Donnez plusieurs exemples pour étayer votre réponse.

  6. Donnez au moins deux exemples de solutions dans le corps humain.

  7. quelles substances seront probablement solubles dans l’eau, un solvant très polaire?,

    1. nitrate de sodium (NaNO3)
    2. hexane (C6H14)
    3. alcool isopropylique
    4. benzène (C6H6)
  8. quelles substances seront probablement solubles dans le toluène (C6H5CH3), un solvant non polaire?

    1. le nitrate de sodium (NaNO3)
    2. l’hexane (C6H14)
    3. de l’alcool isopropylique
    4. le benzène (C6H6)
  9. La solubilité des alcools dans l’eau varie avec la longueur de la chaîne carbonée. Par exemple, l’éthanol (CH3CH2OH) est soluble dans l’eau dans n’importe quel rapport, alors que seulement 0.,0008 mL d’heptanol (CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH) se dissoudra dans 100 mL d’eau. Proposez une explication de ce comportement.

  10. sulfoxyde de Diméthyle est un liquide polaire. Sur la base des informations de L’exercice 9, qui, selon vous, y sera le plus soluble—l’éthanol ou l’heptanol?

Réponses

1. un mélange homogène

3. Un solvant est le composant majoritaire d’une solution; un soluté est le composant minoritaire d’une solution.

5., Une solution ne doit pas nécessairement être liquide; l’air est une solution gazeuse, tandis que certains alliages sont des solutions solides (les réponses varient).

7. un. probablement soluble

b. probablement pas soluble

c. probablement soluble

d. probablement pas soluble

9. Les petites molécules d’alcool ont de fortes interactions intermoléculaires polaires, elles se dissolvent donc dans l’eau. Dans les grosses molécules d’alcool, l’extrémité non polaire submerge l’extrémité polaire, de sorte qu’elles ne se dissolvent pas très bien dans l’eau.

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