CHIMIE Cours - Classe de seconde

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Santé - seconde
Chapitre 8: Extraction, séparation et identification d'espèces chimiques

Sport - seconde
Chapitre 6: Matériaux et molécules dans le sport

Solubilité et extraction par solvant

Qu'est-ce que la solubilité ?
La solubilité reflète la capacité d'une espèce chimique à se dissoudre dans un solvant donné:
Plus on peut dissoudre une quantité importante d'une substance dans un liquide et plus sa solubilité est grande.  
Cette solubilité peut être quantifiée: elle correspond à la concentration ( massique ou molaire ) d'un solution saturée
c'est à dire d'une solution où a été dissous le maximum de soluté.
Quelques exemples:
Solubilité du sel dans l'eau: 360 g.L-1
Solubilité du sel dans l'ethanol:  0,65 g.kg-1
Solubilité du diiode dans l'eau: 330 mg.L-1
Solubilité du diiode dans le cyclohexane:  28g.L-1
Les valeurs indiquées dans les exemples précédents indiquent que le sel est soluble dans l'eau et pratiquement insoluble dans l'éthanol. Le diiode est quant à lui quasiment peu soluble dans l'eau mais soluble dans le cyclohexane.

Les facteurs influant la solubilité
La température
La solubilité d'une substance dans un solvant est fortement influencé par la tempéture du solvant.
En chauffant en liquide on n'accélère pas seulement le processus de dissolution mais on augment la solubilité de la plupart des solutés.
Les autres solutés
La présence d'autres substances dissoutes est susceptible de limiter  d'un soluté en particulier lorsqu'on dissoud un solide ionique dont l'un des ions est déjà en solution
L'acidité
Le pH peut modifier la solubilité de certains composés et en particulier ceux dont l'un des ions est un acide ou une base.

L'extraction par solvant
Il est possible d'exploiter la différence de solubilité d'une espèce chimique dans différents solvant pour l'extraire du mélange qui la contient.
Cette extraction est possible à deux conditions:
- Le solvant initial et le solvant d'extraction ne doivent pas être miscibles afin de pouvoir constituer deux phases distinctes et facilement séparables.
- L'espèce chimique à extraire doit être beaucoup plus soluble dans le solvant d'extraction que dans le solvant de départ.

Exemple de l'extraction du diiode
Pour réaliser l'extraction du diiode présent dans une solution aqueuse il faut dans un premier temps choisir un solvant: on peut utiliser le cyclohexane car il n'est pas miscible avec l'eau ( totalement insoluble )  car le diiode y est nettement plus soluble que dans l'eau.
La solution aqueuse de diiode et le cyclohexane sont alors introduits dans la même ampoule à décanter: le cyclohexane dont la densité de 0,78 est inférieure à l'eau conctitue la phase supérieur.
Le contenu de l'ampoule à décanter doit alors être agité afin de facilité le contact entre les deux solvants et de faciliter le transfert du diiode dans le cyclohexane.
Après décantation la plus grande partie du diiode se trouve dans le cyclohexane et il suffit de le séparer  de la solution aqueuse en utilisant l'ampoule à décanter.

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