Solutions et concentration

Après avoir montré quelques mélanges hétérogènes dans lesquels les constituants présentent deux phases distinctes (liquide/solide ou aqueuse/organique), on discute brièvement l’homogénéité d’un mélange comme le lait, ce qui nous amène à parler de mélanges complexes tels que suspensions, émulsions, mousses...  A l’opposé, on constate que le sel (NaCl) semble disparaître dans l’eau avec laquelle on le mélange.  On est en présence d’un mélange moléculaire que l’on appelle alors une solution.  Une fois qu’on a présenté les notions de soluté et de solvant, on peut définir la concentration comme le rapport de la quantité de soluté au volume de solution.  On montre alors que cette concentration ne dépend pas du volume considéré : un petit gobelet de solution aura la même concentration que celle du bidon dans lequel on l’a prélevé.  La concentration est une variable intensive et c’est bien pratique. Il s’agit ensuite de définir la concentration de notre solution aqueuse de chlorure de sodium.  On calculera sa concentration massique ainsi que sa concentration molaire, qui est bien plus intéressante pour un chimiste. On en profitera pour discuter des unités de la concentration.

Pour terminer, on donnera quelques exemples montrant l’utilité de cette notion de concentration.  D’une part, on est fort intéressé à la connaître dans le cas d’un « produit chimique » car elle nous indique le type d’usage ou de danger lié à son utilisation.  D’autre part la concentration joue un rôle dans la couleur d’une solution et, du coup, dans certains cas, cette couleur peut nous permettre de mesurer la concentration.  Dans la vie de tous les jours c’est aussi le cas : la couleur d’un rhododendron, par exemple, est déterminée par la concentration d’un pigment dans ses pétales.  Mais cette concentration dépend, elle aussi, d’une autre concentration, celle des ions H3O+ dans le sol.  Autrement dit, elle dépend de l’acidité du sol, c’est-à-dire de son pH, qui est donc une notion également liée à la concentration. Enfin, on rappelle que la concentration influence la vitesse des réactions chimiques et on explique brièvement pourquoi.