Cette fiche explique les manipulations à suivre pour déterminer la mesure de la solubilité d'une substance. Il existe différentes façons de mesurer la solubilité: une technique est présentée dans cette fiche.
La solubilité représente la quantité maximale de soluté que l’on peut dissoudre dans un solvant à une température donnée. Pour déterminer la solubilité, il sera donc important de contrôler la température le plus possible afin que celle-ci demeure constante tout au long de l'expérience.
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1. Mesurer 10 ml d'eau distillée avec le cylindre gradué.
2. Verser l'eau dans l'éprouvette.
3. Mesurer la température de l'eau distillée dans l'éprouvette.
4. À l'aide de la balance, peser la nacelle de pesée contenant la substance solide et noter le résultat.
5. À l'aide d'une spatule, ajouter une petite quantité de la substance solide dans l'éprouvette.
6. Mettre le bouchon sur l'éprouvette et agiter afin de dissoudre le soluté complètement.
Il faut éviter de mettre sa main sur le fond de l'éprouvette lors qu'on agite l'éprouvette. La chaleur du corps humain pourrait être transmise au mélange et influencer la mesure de la solubilité.
Afin d'éviter que le mélange ne se renverse, il est recommandé de tenir l'éprouvette par la partie supérieure en plaçant le pouce sur le bouchon. Ceci permettra d'assurer une meilleure étanchéité du bouchon sur l'éprouvette et de ne pas réchauffer la solution.
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7. Si le soluté se dissout complètement, répéter les étapes 7 et 8. Si la dissolution devient de plus en plus lente, ajouter des quantités de plus en plus petites de la substance solide.
Plus la quantité de solide non dissous à la fin sera faible, plus la mesure sera précise. Il est donc très important de diminuer la quantité de la substance à dissoudre au fur et à mesure que l'on progresse durant l'expérience afin d'obtenir les données les plus exactes possibles.
8. Si la substance solide ne se dissout plus, vérifier à nouveau la température de la solution.
9. À l'aide de la balance, déterminer la masse de la substance solide restante dans la nacelle de pesée et noter le résultat.
10. Calculer la solubilité de la substance solide.
11. Nettoyer le matériel utilisé.
Si c'est possible, il est recommandé de refaire l'expérience une deuxième fois afin de valider les résultats expérimentaux obtenus la première fois.
Plusieurs données sont obtenues au cours du laboratoire.
Il faut calculer la masse de soluté qui a été dissoute. Puisque la masse de la nacelle et de la substance solide initialement présente dans la nacelle a été mesurée (étape 4), et que la masse de la nacelle et de la substance solide qui n'a pas été dissoute a également été mesurée (étape 9), il est possible de calculer la masse de la substance solide dissoute.
|{m}_{{solide}} = {m}_{{solide(f)}} -{ m}_ {solide(i)}|
où
|{m}_{{solide}}| représente la masse de la substance solide dissoute (en g)
|{m}_{{solide(f)}}| représente la masse de la substance solide non dissoute dans la nacelle (en g)
|{m}_ {solide(i)}| représente la masse de la substance solide présente initialement dans la nacelle (en g)
La solubilité peut ensuite être calculée. Puisque la solubilité est exprimée en grammes de soluté par 100 mL (g/100 mL), il faut donc convertir nos données de façon à obtenir un taux équivalent.
|\text {Solubilité} = \displaystyle \frac {{m}_ {solide} \times 100} {{V}_ {{solvant}}}|
où
|{m}_ \text{solide}| représente la masse de la substance solide dissoute (en g)
|{V}_ {\text{solvant}}| représente le volume du solvant utilisé (en mL)
Lorsque tous les calculs ont été effectués, il faut présenter les résultats dans un tableau des résultats. Voici un exemple d'un modèle de tableau pouvant être présenté.
Solubilité de la substance solide
| | Substance solide |
| |{T}_{{i}}| | ºC |
| |{m}_{{solide(i)}}| | g |
| |{m}_{{solide(f)}}| | g |
| |{m}_{{solide}}| | g |
| |{V}_{{solvant}}| | mL |
| |{T}_{{f}}| | ºC |
| |\text {Solubilité}| | g/100 mL |
Lorsque la solubilité a été déterminée, il est possible d'identifier la substance solide. En utilisant des outils de référence ou des manuels, une comparaison entre la donnée expérimentale et celles présentes dans divers tableaux peut permettre de déterminer la substance solide.
Si la substance solide est déjà connue, il est possible de comparer la valeur obtenue expérimentalement avec la valeur théorique.
Il faut s'assurer de vérifier la solubilité en tenant compte de la température, puisqu'elle influence la quantité de soluté pouvant être dissoute. Si la température a varié durant l'expérience, il peut y avoir une différence entre la donnée expérimentale et celle présentée dans les tableaux de référence.