Cours Stage - Espèces chimiques, corps pur et mélanges

Exercice - Espèces chimiques

L'énoncé

On donne à 20 °C, la solubilité du diiode, notée S dans divers solvants ; elle est indiquée en g/L.

Solvant Eau Ether Chloroforme Sulfure de carbone
S

0.30

250 47 165

Question 1

Rappeler la définition de la solubilité pour une espèce chimique dans un solvant.

La solubilité d'une espèce chimique (solide) est la quantité maximale de cette espèce que l'on peut dissoudre dans un litre de solvant. Elle dépend de la température.

Question 2

Calculer le volume minimal nécessaire de chaque solvant, pour dissoudre 1,0 g de diiode.

Dans l'eau la solubilité du diiode est de S = 0,30 g/L. Cela veut donc dire qu'au maximum on peut dissoudre 0,30 g par litre d'eau. Pour dissoudre 1g, il nous faudra donc tenir compte de la proportionnalité entre solubilité et volume.

On a donc : 0.30 g correspondant à 1L et 1 g correspondant à $x L$.

Donc $x = \dfrac{1\times1}{0.30} = 3.33 L$. Il faut donc 3,33 litres d'eau pour dissoudre 1 g de diiode.

Le même type de calcul, nous donne pour les autres solvants :

Ether : ($\dfrac{1\times 1}{250} = 0.004 L$)

Chloroforme : ($\dfrac{1\times 1}{47} = 0.021 L$)

Sulfure de carbone : ($\dfrac{1\times 1}{165} = 0.006 L$)

Question 3

On souhaite utiliser l'un de ces solvants pour extraire du diiode d'une solution aqueuse. Quel sera le solvant le mieux adapté pour cette opération ?

Le solvant le mieux adapté pour l'extraction du diiode d'une solution aqueuse est l’éther puisque c'est dans celui-ci que le diiode à la solubilité la plus grande.

Question 4

Représenter l'expérience réalisée en cours avec le cyclohexane : c'est à dire l'ampoule à décanter la position et le nom des phases, après agitation et décantation de l'ensemble.

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Question 5

Pour réaliser une extraction, il faut tenir compte d'une autre propriété du solvant que celle évoquée dans le tableau précédent. Quelle est cette propriété ?

L'autre propriété du solvant dont il faut tenir compte durant une extraction est sa densité. Elle permet en effet de connaître la position respective des deux phases (les deux liquides devant évidemment être non-miscibles).