Solubilité et concentration — Chimie, 11–13 ans
Une substance peut se répartir dans un liquide, mais seulement jusqu’à une certaine limite. La concentration indique la quantité de soluté présente dans une quantité donnée de solution.
Dissoudre et mesurer la quantité
Quand un soluté se dissout, ses particules se répartissent parmi celles d’un solvant, comme l’eau. La solubilité est la quantité maximale qui peut se dissoudre dans certaines conditions. La concentration compare la quantité de soluté à la quantité de solution : deux liquides transparents peuvent donc être très différents.
Pourquoi les quantités comptent
Une cuillerée de sucre dans une petite tasse paraît bien plus sucrée que la même cuillerée dans une carafe. Il fallait décrire clairement cette différence pour préparer des boissons, des médicaments et des solutions au laboratoire. La solubilité explique aussi pourquoi un ajout supplémentaire finit par rester au fond au lieu de rendre le liquide toujours plus sucré.
Calculer une concentration
Dissous 10 grammes de sel dans assez d’eau pour obtenir 200 millilitres de solution. Pour trouver la concentration en grammes pour 100 millilitres, divise 10 par 200 puis multiplie par 100. Le résultat est 5 g pour 100 mL. Un échantillon de 100 mL contiendrait donc environ 5 grammes de sel si la solution est bien mélangée.
Plus de liquide ne signifie pas plus de soluté
On croit facilement qu’un grand verre est plus concentré parce qu’il contient davantage de liquide. La concentration dépend du rapport entre le soluté et la solution, pas seulement de la quantité totale. Un grand verre peut contenir plus de sucre dissous tout en étant moins concentré qu’un petit verre plus sucré.
Les solutions au quotidien
Les cuisiniers utilisent la dissolution pour préparer un sirop ou de l’eau salée, et les médecins emploient des solutions soigneusement dosées dans les médicaments et les boissons de réhydratation. Le traitement de l’eau dépend aussi de substances dissoutes en quantités sûres. Cette idée permet de suivre les consignes au lieu d’ajouter une quantité au hasard.
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