Les solutions
Dans une solution, une substance se mélange complètement, ou est dissoute dans une autre. Il est un mélange homogène avec la dissolution de(s) soluté(s) dans un solvant. Les solutions peuvent être des :
· Solides
· Liquides
· Gaz
· Solides
· Liquides
· Gaz
Solides
Un solution solide se comprends d'un solide homogène fait par un mélange de plusieurs corps pure. Un corps pure est un substance qui ne comport qu'une seule espèce chimie. Un solution solide est considéré un solution au lieu d'une composé quand la structure cristalline du solvant reste la même, et est pas modifié par les solvants.
Les solutions solides se fait par une des deux possibilités:
1. Les solutions solides de substitution
La plupart des solutions solides sont des solutions solides de substitution.
Les particules étrangers d'une substance (soluté) prends la place des atomes de base. La strucutre cristalline reste inchangé, en général, mais la paramètre cristallin peut varier selon la concentration de soluté ajouté au solution.
2. Les solutions solides par insertationr insertation
Les solutions solides par insertation sont les solutions solides par laquelles les particules du soluté glissent entre les particules du solvant, dans les espaces intersitiels. Une solution solide est formée lorsque les atomes de soluté sont suffisamment petits pour se placer entre les atomes du solvant.
En générale, le diamètre des atomes de soluté ne dépasse pas 60% du diamètre des atomes de solvant.
1. Les solutions solides de substitution
La plupart des solutions solides sont des solutions solides de substitution.
Les particules étrangers d'une substance (soluté) prends la place des atomes de base. La strucutre cristalline reste inchangé, en général, mais la paramètre cristallin peut varier selon la concentration de soluté ajouté au solution.
2. Les solutions solides par insertationr insertation
Les solutions solides par insertation sont les solutions solides par laquelles les particules du soluté glissent entre les particules du solvant, dans les espaces intersitiels. Une solution solide est formée lorsque les atomes de soluté sont suffisamment petits pour se placer entre les atomes du solvant.
En générale, le diamètre des atomes de soluté ne dépasse pas 60% du diamètre des atomes de solvant.
L’acier, une solution solide est obtenue lorsque l’oxygène (un gaz) et le carbone (un solide) se dissolvent dans la substance principale, le fer. Le carbone et l’oxygène se nomme solutés. Le fer se nomme solvant. |
|
Liquides
Les solutions à l'état liquide sont les plus connus des trois états. Un solution liquide qui en contient de l'eau s'appelle une solution aqueuse. Tout sortes de liquides peuvent agir comme solvant.
Ils peuvent être classifiés selon deux groupes: polaire et non-polaire. suivant si les particules ont un moment dipolaire électrique (mesure de séparation d'énergie positif et négatif). Il est possible de mettre un liquide dans une autre, une solide dans une liquide, ou un gaz dans une liquide. Quand les liquides se mélangent ensemble après être agité pour former une solution, on dit qu'ils sont miscibles. La miscibilité est utilisé pour mesurer la capacité des liquides différents à mélanger. Si les liquides forment une mélange homogène, les liquides sont donc miscibles. Il y a également des liquides non-miscibles (ou peu miscibles), tel l'huile et l'eau. Les liquides non-miscibles ne se mélangeront pas, et le liquide avec la densité plus failbe flottera simplement sur l'autre. |
Le jus de pomme est une solution de sucre et de
minéraux dissous dans l’eau,
Le sucre et les minéraux se nomment solutés. L’eau se nomme solvant. Une boisson gazeuse est une solution du sucre solide et de du dioxyde de carbone gazeux dissous dans l’eau.Le sucre et le dioxyde de carbone se nomment solutés. L’eau se nomme solvant. |
|
Gaz
On en parle très rarement des solutions en état gazeux, mais ils se trouvent partout autours de nous.
Les solutions de gaz se forment très facilement. Les gaz sont très miscibles entre eux-même. Un gaz peut dissoudre dans une autre gaz, solide, ou dans l'eau et d'autres liquides, tel l'oxygène dissous dans le sang. |
A: L’air, une solution de gaz, se compose d’oxygène, d’argon et du dioxyde de carbone dissous dans l’azote. L’oxygène, l’argon et le dioxyde de carbone se nomment solutés. L’air est une solution de gaz comprennent :
-L’azote (78.1%) -L’oxygène (20.9%) -L’argon (0.93%) -Le dioxyde de carbone (0.039%) Nous respirons de l’air. Nos poumons séparent de l’oxygène de la solution. Nous respirons de l’oxygène et expirons le dioxyde de carbone. |
|
B : La lumière du néon
Les dispositifs lumineux au néon, sont constitués de tubes de verre contenant du néon à basse pression qui s’illuminent lorsqu’un courant électrique les traverse.
La tube de verre a des électrodes métalliques sur les deux bouts. Un courant électrique fort passe à travers le tube, ce qui ionize le gaz dans le tube. Il émit ensuite de la lumière coloré par la fluorescence. (La lumière de néon est, toutefois en état plasma.)
C : Gaz en chirurgie
Les gaz jouent un rôle important, lors des interventions chirurgicales. Durant une intervention, le patient doit être inconscient, mais doit continuer à respirer. Pour cela, on administra au patient une solution de gaz contenant de l’oxygène et d’autres gaz comme l’oxyde nitreux.
D : Les gaz de combustion
C’est l’oxygène présent dans l’air qui permet aux combustibles de brûler. Quand nous faisons brûler du bois dans un foyer, le carbone contenu dans ces combustibles réagit avec l’oxygène dans l’air, forme du dioxyde de carbone et produit une grande quantité de chaleur.
Plasma
L'état de plasma est très semblable à l'état gazeux mais les atomes sont différents, car il contient plusieurs électrons et neutrons libres et ionisés. Il est connu comme une état, comme les solides, liquides et gaz, cependant, il n'y a pas de transition de phase des autres états à celle çi.
Il n'y en a pas beaucoup d'état plasma sur la terre, car il se produit très rarement.
Il n'y en a pas beaucoup d'état plasma sur la terre, car il se produit très rarement.
Les solvants
dans les détergents
L’eau peut dissoudre la plupart des taches sur les vêtements, mais on y ajoute souvent des détergents pour dissoudre plusieurs types de taches de façon plus efficace.
Les détergents fonctionnent avec trois formes d'énergie: l'énergie chimique, thermique et mécanique. L'énergie chimique est le détergent et les ingrédients inclus dedans. L'énergie thermal est lié au température de l'eau dans laquelle les vêtements sont nettoyés. Le détergent agit comme émulsifiant et permet à l'huile et des tâches de mélanger avec l'eau. Après l'agitation (énergie mécanique), le détergent tire les saletés des vêtements. Le mélange hétérogène qui résulte de cette dissolution est ensuite évacué par rinçage.
L’eau peut dissoudre la plupart des taches sur les vêtements, mais on y ajoute souvent des détergents pour dissoudre plusieurs types de taches de façon plus efficace.
Les détergents fonctionnent avec trois formes d'énergie: l'énergie chimique, thermique et mécanique. L'énergie chimique est le détergent et les ingrédients inclus dedans. L'énergie thermal est lié au température de l'eau dans laquelle les vêtements sont nettoyés. Le détergent agit comme émulsifiant et permet à l'huile et des tâches de mélanger avec l'eau. Après l'agitation (énergie mécanique), le détergent tire les saletés des vêtements. Le mélange hétérogène qui résulte de cette dissolution est ensuite évacué par rinçage.
La térébenthine est un solvant efficace pour nettoyer (dissoudre) les peintures à base d’huile sur les pinceaux. Il est aussi très efficace à dissoudre les graisses, les peintures, les cirages, les produits ménagers ou encore les parfums Le térébenthine est une essence végétal incolore qui est extraite de la résine des conifères. Il doit être utilisé avec de prudence, car il est une substance inflammable, L'exposure au chaleur peut aussi causer des brûlures, et est légèrement irritant à la peau. Cet solvant est vendu sous plusieurs titres: « térébenthine rectifiée », « térébenthine purifiée », « térébenthine distillée » ou « esprit pur de gomme de térébenthine». L’eau est efficace pour nettoyer (dissoudre) les peintures au latex, qui sont fabriquées avec de l’eau. |
Question : Comment les solutions se forment-elles?
Réponse : Pour répondre à cette question, nous devons repenser à la théorie atomique et les cristaux de saveur.
On peut faire une boisson gazeuse en mélangeant des cristaux avec de l’eau. Chaque cristal de saveur est un solide qui contient ders milliards de petites particules, fortement attirées les unes vers les autres.
Tant qu’ils resteront dans leur emballage, les cristaux garderont leur forme. Mais lorsqu’on les mélange dans l’eau les particules à la surface des cristaux sont attirées par les particules d’eau.
Quand l’attraction vers les particules d’eau est plus forte que celle vers les autres particules du cristal, certaines particules à la surface du cristal s’en détacheront et se mélangeront à l’eau. Ce processus se poursuit jusqu’à que les cristaux de saveur se séparent et se mélangent complètement, ou se dissolvent, dans l’eau.
On peut faire une boisson gazeuse en mélangeant des cristaux avec de l’eau. Chaque cristal de saveur est un solide qui contient ders milliards de petites particules, fortement attirées les unes vers les autres.
Tant qu’ils resteront dans leur emballage, les cristaux garderont leur forme. Mais lorsqu’on les mélange dans l’eau les particules à la surface des cristaux sont attirées par les particules d’eau.
Quand l’attraction vers les particules d’eau est plus forte que celle vers les autres particules du cristal, certaines particules à la surface du cristal s’en détacheront et se mélangeront à l’eau. Ce processus se poursuit jusqu’à que les cristaux de saveur se séparent et se mélangent complètement, ou se dissolvent, dans l’eau.
Quand on forme une solution, on doit, premièrement placer le soluté dans le solvant, comme les cristaux de saveur dans l'eau. Le soluté se brise lentement en pièces et se dissout ou se mélange dans le solvant. Si on le mélange, cette procéssus ce passe beaucoup plus rapidement. Ensuite, les particules du solvant se déplacent pour laisser de l'espace pour les particules du soluté. Les particules d'eau devraient en faire de l'espace pour que les particules du cristaux de saveur puisse propager. Le soluté et le solvant va ensuite intéragir jusqu'au point que la concentration des deux substances soit la même partout dans le mélange.
Si on en prends une échantillon du mélange, elle sera la même partout.
Si on en prends une échantillon du mélange, elle sera la même partout.
Note : Si les particules du soluté (cristal) ne sont pas attirées par celles du solvant, (l’eau), les deux substances ne peuvent pas former de solution. Exemple : le sel ne formait pas de solution avec l’alcool éthylique.
Question : Comment les particules du soluté et du solvant s’assemblent-elles?
Réponse : Lorsque les fines particules d’un soluté sont dissoutes, ou entièrement mélangées avec les particules d’un solvant comme l’eau, les particules du soluté remplissent les espaces entre les particules du solvant.
Question : Comment les particules du soluté et du solvant s’assemblent-elles?
Réponse : Lorsque les fines particules d’un soluté sont dissoutes, ou entièrement mélangées avec les particules d’un solvant comme l’eau, les particules du soluté remplissent les espaces entre les particules du solvant.
La vitesse de dissolution
La vitesse de dissolution c'est la vitesse à laquelle le soluté se dissout dans un solvant.
La température est une facteur très importante dans la vitesse de dissolution. Par exemple, à une haute température, les solutés solides se dissoutent plus rapidement dans le solvant. La pression affect aussi la vitesse de dissolution avec les gaz (pas les solides et liquides, car ils ne sont pas compressibles). Les gaz sont plus solubles quand la pression est plus grande.
Lorsque tu diminues la taille des particules en les écrasant ou les cassant, tu augmentes la vitesse de dissolution puisqu’il y a plus de surface en contact avec le solvant.
Dans la fabrication des médicaments, il est important de comprendre les facteurs qui influent sur la vitesse de dissolution d’une substance. Par exemple, certains types de médicaments pour le soulagement du rhume se présentent sous la forme de poudres qui doivent être mélangées avec de l’eau chaude.
Les scientifiques travaillant pour les compagnies pharmaceutiques vérifient que la poudre se dissoudra plus rapidement dans l’eau chaude que l’eau froide.
La température est une facteur très importante dans la vitesse de dissolution. Par exemple, à une haute température, les solutés solides se dissoutent plus rapidement dans le solvant. La pression affect aussi la vitesse de dissolution avec les gaz (pas les solides et liquides, car ils ne sont pas compressibles). Les gaz sont plus solubles quand la pression est plus grande.
Lorsque tu diminues la taille des particules en les écrasant ou les cassant, tu augmentes la vitesse de dissolution puisqu’il y a plus de surface en contact avec le solvant.
Dans la fabrication des médicaments, il est important de comprendre les facteurs qui influent sur la vitesse de dissolution d’une substance. Par exemple, certains types de médicaments pour le soulagement du rhume se présentent sous la forme de poudres qui doivent être mélangées avec de l’eau chaude.
Les scientifiques travaillant pour les compagnies pharmaceutiques vérifient que la poudre se dissoudra plus rapidement dans l’eau chaude que l’eau froide.
La vitesse de dissoultion n'est pas toujours instantané; elle varie selon des facteurs importants: e taux de solubilisation (en kg/s)
et la solubilité du substance et l'aire de surface du matériau.
et la solubilité du substance et l'aire de surface du matériau.