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Lequel des énoncés suivants décrit-il le mieux une solution ? (A) Le milieu dans lequel une substance peut être dissoute. (B) Un mélange hétérogène de deux substances ou plus. (C) Un mélange de n’importe quelle substance avec de l’eau. (D) Un mélange homogène de deux substances ou plus. Ou (E) le composant liquide d’un mélange entre deux substances.
La question porte sur la définition d’une solution. Une solution est un exemple de mélange. Un mélange est la combinaison de deux substances ou plus qui ne sont pas chimiquement liées, dans lequel chaque substance conserve sa nature et des propriétés distinctes. Il existe deux grandes catégories de mélanges : les mélanges homogènes et les mélanges hétérogènes. Le préfixe homo- de homogène signifie le même. La composition et les propriétés des mélanges homogènes sont uniformes dans tout le mélange. Si on prélève plusieurs échantillons d’un mélange homogène, la taille de ces échantillons peut varier. Mais ils seront tous constitués des mêmes composants dans les mêmes proportions et auront donc les mêmes propriétés.
Dans un mélange hétérogène, cependant, le préfixe hétéro- signifie différent ou non uniforme. Dans un mélange hétérogène, la composition et les propriétés ne sont pas uniformes, elles sont différentes selon l’endroit du mélange auquel on effectue le prélèvement. Si on prélève plusieurs échantillons d’un mélange hétérogène, ils seront probablement constitués des mêmes composants mais dans des proportions différentes. Et donc ces échantillons auront des propriétés légèrement différentes les uns des autres. Souvent, dans un mélange hétérogène, les différents composants sont visibles à l’œil nu ; c’est le cas par exemple pour un mélange de glaçon et de soda ou un mélange d’huile et d’eau. Au contraire, lorsqu’on mélange les composants d’un mélange homogène, ils ne seront plus visibles à l’œil nu ; c’est le cas par exemple lorsqu’on place du NaCl, le chlorure de sodium (le sel de table), dans de l’eau et que l’on agite. Le mélange semble uniforme en tout point.
Dans cet exemple, on obtient de l’eau salée. On ne peut pas distinguer les différents composants du mélange homogène résultants les uns des autres. L’eau salée de notre exemple est appelée une solution d’eau salée, le composant minoritaire, dans ce cas le chlorure de sodium, étant appelé le soluté et le composant majoritaire, ici l’eau, le solvant.
Les mélanges homogènes ne sont pas nécessairement liquides. Par exemple, l’air que nous respirons est un mélange homogène de différents gaz, tels que l’azote gazeux, l’oxygène gazeux, le dioxyde de carbone, l’argon et l’eau sous forme gazeuse ou vapeur d’eau, ainsi que d’autres gaz. Bien que l’air soit composé de gaz, on dit également que c’est une solution. Puisque l’air est principalement composé d’azote, environ 78 pour cent, on dit que l’azote est le solvant. Et tous les autres composants gazeux qui constituent la portion mineure de l’air sont les solutés. Les solutés sont donc l’oxygène, le dioxyde de carbone, l’argon, la vapeur d’eau et tous les autres gaz restants. La composition est uniforme et on ne peut pas distinguer les différents gaz les uns des autres.
Tous les mélanges homogènes peuvent être appelés des solutions. Lorsqu’on regarde les réponses proposées, on peut voir que la réponse (B), un mélange hétérogène de deux substances ou plus, ne décrit pas une solution. Bien que la réponse (D), un mélange homogène de deux substances ou plus, soit une description correcte d’une solution, on ne peut pas affirmer que c’est la bonne réponse avant d’avoir passé en revue les autres propositions, puisqu’on nous a demandé quel énoncé décrivait le mieux une solution. La réponse (A), le milieu dans lequel une substance peut être dissoute, ne décrit que partiellement une solution, en fait elle décrit seulement le composant majoritaire, c’est-à-dire le solvant. On peut donc éliminer la réponse (A).
On peut également exclure la réponse (C), un mélange de n’importe quelle substance avec de l’eau. La présence d’eau dans un mélange ne le rend pas nécessairement homogène ou n’en fait pas une solution. Par exemple, nous avons vu qu’un mélange huile-eau est hétérogène et n’est pas une solution. Nous pouvons également exclure la réponse (E), le composant liquide d’un mélange entre deux substances, car nous avons vu que tous les mélanges homogènes ne sont pas forcément des liquides. Nous pouvons donc conclure que la réponse (D) est la bonne réponse.
Lequel des énoncés suivants décrit-il le mieux une solution ? La réponse est (D), un mélange homogène de deux substances ou plus.
