La solubilité du chlorure de sodium dans l'eau vaut s = 360 g/L à 25…

Exercice de TD · niveau 2 · chimie (première), chapitre 7 — Cohésion, dissolution et solubilité · Dissolution, concentrations et solubilité

Énoncé

La solubilité du chlorure de sodium dans l'eau vaut $s = 360 g / L$ à $25^{\circ}$ C ( $M = 58, 5 g / mol$ ). On introduit $100, 0$ g de sel dans $200, 0$ mL d'eau et on agite longuement à $25^{\circ}$ C.

Tout le sel se dissout-il ? Sinon, quelle masse reste au fond ?
Quelle est alors la concentration en ions chlorure de la solution ?
Que devient le dépôt si l'on ajoute $200, 0$ mL d'eau supplémentaires ?

Corrigé

1. Masse maximale dissoute dans $0, 2000$ L : $m_{m a x} = s \times V = 360 \times 0, 2000 = 72, 0$ g. Comme $100, 0 > 72, 0$ , la solution est saturée et il reste $100, 0 - 72, 0 = 28, 0$ g de solide non dissous.

2. $n (NaCl)$ dissous $= \frac{72 , 0}{58 , 5} = 1, 23$ mol, donc $[Cl X^{-}] = [Na X^{+}] = \frac{1 , 23}{0 , 2000} = 6, 15 mol / L$ .

3. Le volume devient $0, 4000$ L : la masse dissoute maximale passe à $360 \times 0, 4000 = 144$ g $> 100, 0$ g. Le dépôt disparaît entièrement, et la solution n'est plus saturée : $[Cl X^{-}] = \frac{100 , 0/58 , 5}{0 , 4000} = 4, 27 mol / L$ .

Contrôle : la concentration d'une solution saturée ne dépend pas de la masse introduite — $6, 15 mol / L$ est la même quelle que soit la hauteur du dépôt. C'est la signature d'une saturation.

Piège : calculer $[Cl X^{-}]$ avec les $100, 0$ g introduits. Seul ce qui est dissous compte : le solide au fond n'est pas en solution.

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