CHAPITRE 10 : Dissolution et extraction d'espèces chimiques

Objectifs :


- Prévoir le caractère polaire ou apolaire d'une molécule.
- Comprendre la dissolution d'un composé ionique dans un solvant polaire.
- Comprendre la dissolution d'un composé moléculaire dans un solvant apolaire.
- Savoir distinguer concentrations molaires en soluté apporté et concentrations effectives.
- Mettre en œuvre un protocole d'extraction d'une espèce chimique par un solvant.

I. Polarité d'un solvant

1. Polarité d'une molécule

Une molécule est polaire si elle remplit les deux conditions suivantes :
- elle contient une ou des liaisons covalentes polaires ;
- les barycentres des charges excédentaires positives et négatives ne coïncident pas.

2. Dissolution d'espèces chimiques et polarité du solvant

Un solvant polaire pourra dissoudre des espèces chimiques polaires (interactions de Van der Waals et liaisons hydrogènes) ou ioniques. Un solvant apolaire sera approprié pour des espèces chimiques apolaires.

3. Mode de dissolution d'un solide ionique

Le caractère polaire de l’eau lui permet de dissoudre un grand nombre de solides ioniques. La dissolution d’un solide ionique se déroule en trois étapes : la dissociation, la solvatation (ou hydratation), puis la dispersion.

II. Concentrations en solution

1. Equation de dissolution

Au cours d’une dissolution, il y a conservation de la matière et des charges électriques.
L’équation de dissolution d’un solide ionique s’écrit :
solide ionique → ions solvatés
Exemple : MgCl2(s) → Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)

2. Concentration molaire réelle en ions

La concentration molaire effective (ou réelle) d’une espèce en solution se note [X]. C’est le rapport de la quantité de matière n(X) présente dans la solution par le volume V de la solution :
[X] = n(X)/V

III. L'extraction

La solubilité d’une espèce dans une solution est la masse maximale de l’espèce pouvant être dissoute par litre de solution. Elle s’exprime en gramme par litre (g.L-1).
Pour extraire une espèce chimique d’un mélange, on peut ajouter un solvant dans lequel l’espèce à extraire est plus soluble que dans le milieu de départ. Le solvant ajouté et le mélange initial ne doivent pas être miscibles.

Fiche de Cours

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