10.16: Solutions saturées et sursaturées

on constate souvent qu’il y a une limite à la quantité de soluté qui va se dissoudre dans une quantité donnée de solvant. Cela est particulièrement vrai lorsque les solides se dissolvent dans les liquides. Par exemple, si 36 g de cristaux de KCl sont agités avec 100 g de H2O à 25°C, seulement 35,5 g du solide se dissout. Si nous élevons quelque peu la température, tout le KCl se dissoudra, mais en refroidissant à nouveau à 25°C, le KC1 supplémentaire de 0,5 g précipitera, laissant exactement 35,5 g du sel dissous., Nous décrivons ce phénomène en disant qu’à 25°C la solubilité de KCl dans H2O est de 35,5 G KC1 pour 100 g H2O. une solution de cette composition est également décrite comme une solution saturée puisqu’elle ne peut accueillir plus de KCl.

dans certaines circonstances, il est possible de préparer une solution qui se comporte de manière anormale et contient plus de soluté qu’une solution saturée. Une telle solution est dite sursaturée. Un bon exemple de sursaturation est fourni par le Na2S2O3, thiosulfate de sodium, dont la solubilité à 25°c est de 50 g de Na2S2O3 pour 100 g de H2O., Si 70 g de cristaux de Na2S2O3 sont dissous dans 100 g de H2O chaud et que la solution est refroidie à température ambiante, les 20 g supplémentaires de Na2S2O3 ne précipitent généralement pas. La solution résultante est sursaturée; par conséquent, elle est également instable. Il peut être « ensemencé » en ajoutant un cristal de Na2S2O3, après quoi l’excès de sel cristallise soudainement et la chaleur est dégagée. Une fois que les cristaux se sont déposés et que la température est revenue à 25°C, la solution au—dessus des cristaux est une solution saturée-elle contient 50 g de Na2S2O3.,

un autre exemple de cristallisation du sel à partir d’une solution sursaturée peut être vu dans la vidéo suivante. Dans ce cas, une solution sursaturée d’acétate de sodium est versée sur un cristal d’acétate de sodium. Ces cristaux fournissent la structure en réseau « graine » qui provoque la cristallisation des ions acétate de sodium en solution.

le sel commence à cristalliser, formant une grande structure d’acétate de sodium à partir de la précipitation des ions hors de la solution. Lorsque l’acétate de sodium cristallise, les ions chargés de manière opposée sont rapprochés par la structure cristalline., Étant donné que la formation d’un réseau cristallin réduit l’énergie potentielle en plaçant des charges similaires rapprochées, le système libère l’énergie excédentaire dans le processus de cristallisation. Ainsi, la structure finit par être chaude au toucher de cet excès d’énergie.

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