Vidéo question :: Expliquer pourquoi le chauffage d'une solution induit la cristallisation Chimie

Transcription de la vidéo

Pourquoi le chauffage d'une solution et l'évaporation d'une partie du solvant provoquent-ils la cristallisation ?

Pour répondre à cette question, il sera utile d'imaginer ce qui se passe dans une solution à l'aide d’un dessin. Commençons donc par un dessin et une discussion sur les deux composants d’une solution ; le soluté et le solvant. Le soluté est le composé chimique dissout dans la solution. Par exemple, si nous devions faire une solution d’eau salée, nous commencerions par choisir les cristaux de chlorure de sodium comme soluté. L’autre composant d’une solution est le solvant, qui est le composé chimique qui dissout le soluté pour former une solution.

Dans cet exemple, l’eau est notre solvant. Lorsqu'il est ajouté, le solvant, qui est l'eau, va dissoudre le soluté, ou les cristaux de sel. Lorsque la solution contient moins que la quantité maximale de soluté pouvant être dissoute dans un solvant à une température donnée, une solution insaturée se forme ; tandis qu’une solution saturée se forme lorsque la solution contient la quantité maximale de soluté pouvant être dissoute dans un solvant à une température donnée.

Ainsi, pour cet exemple, nous commencerons par une solution saline saturée ou insaturée. Si nous prenions cette solution et la chauffions, une partie de l’eau s’évaporerait. La solution saline aurait toujours la même quantité de soluté, qui est du chlorure de sodium, mais moins de solvant, qui dans ce cas est de l’eau. Comme il y a moins de solvant, la concentration augmente. À ce stade, la solution étant encore chaude, il se peut que seuls quelques petits cristaux se forment. Cela s'explique par le fait que la majorité des solutions peuvent dissoudre davantage de soluté à une température plus élevée. Ce fait explique pourquoi seuls quelques petits cristaux se forment alors que la solution est encore chaude.

Voyons maintenant ce qui arrive à la solution saline lorsque la chaleur est évacuée et que la solution se refroidit. À mesure que la solution se refroidit, davantage de cristaux de sel se forment lorsque l’excès de soluté précipite. Ceci est dû au fait que la solution ne peut plus contenir tout le soluté. Nous appelons cela une solution sursaturée. Une solution sursaturée est une solution qui contient plus que la quantité maximale de soluté qui devrait pouvoir être dissoute dans un solvant à une température donnée. Cela signifie qu'une partie du soluté dissous se transforme en cristaux solides lorsque la température et la capacité du solvant à retenir le soluté diminuent.

En réfléchissant à la question « Pourquoi le chauffage d’une solution et l’évaporation d’une partie du solvant provoquent-ils la cristallisation ? », la bonne réponse est que la solution devient sursaturée et, lors du refroidissement, cela provoque la formation de cristaux.