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Le processus de dissolution

Bien discuter du processus de dissolution dans cet article, ainsi que des réactions endothermiques et exothermiques et des effets de la température et de la pression. Vous apprendrez pourquoi certaines substances sont plus susceptibles de se dissoudre que d'autres. Vous découvrirez également les types de substances qui se dissolvent et les propriétés de leurs composants. Voici quelques exemples. Commençons par l'eau. En ce qui concerne l'eau, les substances saturées sont les plus solubles.

Processus de dissolution

Il existe plusieurs méthodes de dissolution des substances. Une méthode consiste à ajouter des solvants aux solutions aqueuses. Cependant, la dissolution des substances est un processus complexe et nécessite une compréhension approfondie de la structure moléculaire du soluté et du solvant. Souvent, ce processus se fait par essais et erreurs, ce qui peut être coûteux, long et risqué.

Le principal processus de dissolution est la dissolution d'un solide dans un liquide. Cette réaction chimique peut se produire si les particules sont incapables de se relier ensemble. La température et le type de solvant utilisé jouent également un rôle dans le processus de dissolution. Par exemple, le dissolvant de vernis à ongles dissoudra le vernis à ongles, White Spirit dissoudra une certaine peinture et l'essence dissoudra la graisse. Cependant, de nombreux solvants utilisés dans la dissolution ne conviennent pas aux enfants du primaire.

Le processus de dissolution est une partie cruciale de la chimie chimique. Il peut produire une grande variété de résultats, y compris des composants visibles et des changements irréversibles drastiques. Il est important de savoir que la dissolution n'est pas la même que la fonte, donc les étudiants doivent être conscients des différences. Cependant, le terme fondant peut être déroutant pour certains étudiants. Pour s'assurer qu'ils ne mélangent pas les deux, les élèves doivent utiliser un exemple pour expliquer la différence entre les deux.

Une autre méthode pour expliquer le processus de dissolution consiste à utiliser des solutions concentrées. Ces solutions peuvent inclure la gomme blanche dans les spiritueux méthylés, le sulfate de cuivre et l'eau salée. Les étudiants peuvent ensuite regarder ces solutions pendant un certain temps et observer comment la substance change. De même, l'opposé du processus, fondant, peut être démontré à l'aide de matériaux colorés.

Le processus de dissolution implique une attraction intermoléculaire entre le soluté et le solvant. Cette attraction doit être supérieure à la quantité d'énergie requise pour disperser le soluté dans la solution. Cette attraction est une force motrice pour la formation d'une solution. Ce processus est caractérisé par la libération d'énergie et la libération de chaleur, et peut être décrit comme une réaction endothermique.

Le processus de dissolution peut être endothermique ou exothermique. Le premier processus implique plus d'apport d'énergie que le dernier. Il se produit également spontanément. Lorsque la substance se dissout, la température des conteneurs diminue.

Réaction endothermique ou exothermique

Une réaction chimique peut être exothermique ou endothermique, selon que l'énergie est libérée ou consommée dans le processus. Les deux réactions nécessitent de l'énergie pour briser et former des liaisons, et la quantité d'énergie libérée ou consommée est indiquée dans un diagramme d'énergie. La quantité d'énergie requise pour qu'une réaction se produise dépend de la nature chimique du réactif et de la nature du produit.

Par exemple, lorsque le chlorure de calcium est dissous dans l'eau, il subit une réaction exothermique. Cela se produit lorsque le chlorure de calcium libère sa chaleur dans l'eau environnante. Cela fait que l'eau devient chaude ou froide. La température dans le mélange réactionnel tombe alors.

Pour les enfants, apprendre les réactions exothermiques est excitante et utile. Bien que certaines réactions exothermiques puissent entraîner des flammes, elles ne sont pas dangereuses pour les jeunes enfants. Le bicarbonate de soude et le vinaigre sont un excellent exemple de réaction exothermique qui ne provoquera pas de feu. Une expérience similaire peut être réalisée avec de l'acétate de sodium, un autre solide.

L'hydroxyde de calcium diminue sa solubilité avec l'augmentation de la température. Cela le rend utile comme antiacide. L'hydroxyde de calcium peut également être utilisé pour traiter les brûlures chimiques. Pendant le processus de dissolution, le gaz libère l'énergie thermique dans l'environnement, créant une réaction exothermique.

Les réactions exothermiques sont plus courantes et nécessitent moins d'énergie. Ils se caractérisent par un changement de température. Une diminution de la température provoque moins de solubilité et une augmentation de la température est bénéfique. Cela déplace l'équilibre vers la gauche de la réaction. Le processus est également bénéfique car il permet de diluer le produit.

Les réactions exothermiques libèrent la chaleur sous forme de lumière et de chaleur. Des exemples de réactions exothermiques comprennent la combustion de l'essence dans un moteur de voiture. D'autres exemples de réactions exothermiques comprennent les carburants brûlants, le dépôt de glace sec et la respiration. Certains aliments sont exothermiques, il est donc important de savoir quel type de réaction se produit.

Une fois que les élèves ont terminé leurs expériences, ils pourront reconnaître les variables et classer les réactions comme endothermiques ou exothermiques. Cela les aidera à comprendre comment l'énergie est utilisée et libérée pendant le processus de dissolution. En plus de cela, ils auront une compréhension du lien entre les réactions chimiques et l'énergie. Ils peuvent également apprendre à identifier les changements de température.

Effets de la température

La température d'un liquide ou d'un gaz peut changer la solubilité d'une substance. Les solides deviennent plus solubles à des températures plus élevées, tandis que les gaz ont tendance à devenir moins solubles à des températures plus élevées. Par exemple, le sel se dissout plus rapidement dans l'eau chaude que dans l'eau froide. L'augmentation de la température fait également se déplacer plus rapidement des particules, se cognant dans les particules de soluté et les brisant.

Effets de la pression

La pression peut affecter les propriétés de dissolution des solides et des gaz. Plus la pression est élevée, plus les molécules gazeuses se dissolveront dans le liquide. À mesure que la pression augmente, la quantité de gaz dissous dans la solution est proportionnelle à la quantité de gaz émise par le liquide.

La loi d'Henry déclare que la solubilité d'un gaz dans un liquide est proportionnelle à sa pression. Par exemple, si la pression est de 100 kPa, l'azote se dissoudrait dans un litre. À 200 kPa, l'azote se dissoudrait en deux litres.

À mesure que la pression augmente, plus de molécules de gaz se dissoudront et entreront en collision avec la surface du liquide. Cela se poursuivra jusqu'à ce que la quantité de gaz entrant dans la solution soit égale à la quantité de gaz qui le quitte. Cela se traduira par un nouvel équilibre dans lequel la concentration de la solution augmente. Si la fraction gazeuse est plus grande que la partie dissoute, la tension du gaz de la solution est égale à la pression du gaz dissous en équilibre.

En chimie, les effets de la pression sur la dissolution peuvent être observés dans la vie quotidienne. Par exemple, lorsqu'un gaz est placé sous pression dans un liquide, la pression force le gaz dans le liquide. Un soda gazéifié en est un bon exemple. Lorsque la pression est appliquée sur un soda, elle force les molécules de carbone dans le soda, ce qui rend le soda gazéifié. À mesure que la pression diminue, la solubilité du gaz diminue.

Un autre exemple des effets de la pression est dans les premiers soins. Des packs froids instantanés sont appliqués en fonction de ce principe. De plus, les sels comme le nitrate d'ammonium se dissoudront dans l'eau après un coup pointu. Le processus de dissolution produit une quantité importante de chaleur, qui est utilisée à des fins médicales. Cette énergie thermique rend également la réaction de solubilité du gaz exothermique. Une température plus élevée provoque plus d'énergie de dissolution.

Bien que les effets de la pression sur la dissolution de l'eau soient similaires, les solutions NaCl présentent des propriétés microscopiques uniques. La première coquille de coordination a tendance à se déplacer vers l'intérieur tandis que la deuxième coquille de coordination a tendance à se déplacer vers l'extérieur. Il s'agit d'une signature cruciale de l'ordre tétraédrique dans l'eau.



Léa Garnache

Master , ICAP ingénierie des cosmétiques - Faculté des sciences de MontpellierFaculté des sciences de Montpellier. Chargée de formulation cosmétique et d’affaires réglementaires.

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