Le solide qui refuse de se dissoudre

Exercice d'entraînement · niveau 3 (difficile) · chimie (seconde), chapitre 1 — Identification des Espèces Chimiques · Grandeurs physiques caractéristiques

Énoncé

À $20^{\circ} C$ , la solubilité du sulfate de cuivre dans l'eau vaut $s = 320 g/L$ . On verse $60 g$ de sulfate de cuivre solide dans $150 mL$ d'eau et on agite longuement à cette température.

1. Calculer la masse maximale de sulfate de cuivre que $150 mL$ d'eau peuvent dissoudre à $20^{\circ} C$ .<br> 2. La totalité du solide se dissout-elle ? Quelle masse reste-t-elle au fond ? Comment qualifie-t-on la solution obtenue ?<br> 3. Quel volume d'eau, à la même température, faudrait-il pour dissoudre les $60 g$ en entier ?<br> 4. On chauffe le bécher à $60^{\circ} C$ et le solide restant disparaît. Que peut-on en déduire ? Que se passera-t-il en refroidissant ?

Corrigé

1. La masse maximale. Avec $V = 150 mL = 0, 150 L$ : $m_{m a x} = s \times V = 320 \times 0, 150 = 48 g .$

2. Un dépôt au fond. On verse $60 g > 48 g$ : la dissolution s'arrête au maximum. Il reste $60 - 48 = 12 g$ de solide non dissous, et la solution est saturée.

3. Le volume nécessaire. $V = \frac{m}{s} = \frac{60}{320} = 0, 1875 L,$ soit environ $190 mL$ . Il faudrait donc environ $190 mL$ d'eau, soit $40 mL$ de plus.

4. L'effet de la température. Puisque tout se dissout à $60^{\circ} C$ , la solubilité y est plus grande qu'à $20^{\circ} C$ : elle dépasse $\frac{60}{0 , 150} = 400 g/L$ . En refroidissant, la solubilité rediminue et l'excédent recristallise : le solide réapparaît. Une donnée de solubilité doit donc toujours préciser la température, et le solvant.

Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre

Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.