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Laquelle des substances suivantes abaisserait le plus le point de congélation de l’eau si une mole de cette substance était présente dans 1000 grammes d’eau ? (A) MgS04, (B) NaCl, (C) BaCl2, (D) C6H12O6, (E) KCl.
Le point de congélation est une propriété colligative, c'est-à-dire une propriété d’une solution qui dépend du nombre de particules présentes dans le soluté, mais pas de l’identité du soluté. Lorsqu'un liquide gèle, les particules dans le liquide se rassemblent pour former un solide. Si nous ajoutons un soluté au liquide, les particules de soluté vont interférer avec la capacité des particules du liquide à se rassembler pour former un solide, ce qui aura pour effet d'abaisser le point de congélation. Plus il y aura de particules de soluté dans la solution, plus le point de congélation sera bas. Encore une fois, c’est le nombre de particules de soluté dans la solution qui détermine le point de congélation. La nature des particules de soluté n’a pas d’importance ici.
Dans cette perspective, examinons les choix de réponse afin de déterminer quel soluté est susceptible d'abaisser le plus le point de congélation de l'eau. La question nous indique qu’une mole de chacune de ces substances est ajoutée à l’eau. Il y a donc environ 6,02 fois 10 puissance 23 unités de chaque composé. Cependant, certaines de ces espèces se dissocieront dans l’eau pour former encore plus de particules. Le sulfate de magnésium se dissocie pour former des ions magnésium deux plus et des ions sulfate deux moins. Par conséquent, chaque unité de sulfate de magnésium se dissocie pour former deux particules. Chaque unité de chlorure de sodium se dissocie également pour former deux particules.
Le chlorure de baryum se dissocie pour former un ion Ba2+ et deux ions Cl−. Donc, lorsqu’une unité de chlorure de baryum se dissocie, trois particules sont formées. Le C6H12O6, ou glucose, ne se dissocie pas dans l’eau, donc une unité de glucose produit seulement une particule en solution. Enfin, le chlorure de potassium se dissocie pour former des ions potassium et des ions chlorure, ce qui produit donc deux particules par unité de chlorure de potassium. Si nous démarrons avec une mole de chacune de ces substances, c'est le chlorure de baryum qui se dissociera pour former le plus grand nombre de particules. Comme nous l’avons mentionné précédemment, plus il y a de particules de soluté, plus le point de congélation sera bas.
Par conséquent, parmi les substances mentionnées dans la question, celle qui abaisserait le plus le point de congélation de l’eau si une mole de cette substance était présente dans 1000 g d’eau est le choix de réponse (C), BaCl2.
