- Une solution chimique est un mélange homogène formé par la dissolution complète d'un soluté dans un solvant, donnant naissance à une combinaison uniforme de substances au niveau moléculaire.
Le soluté est la substance qui se dissout dans une solution et le solvant est le milieu dans lequel le soluté se dissout. Ce phénomène est possible grâce à l'interaction entre les molécules de soluté et les molécules de solvant, qui brisent les forces intermoléculaires et permettent le mélange des deux substances.
Types de solutions chimiques
Les solutions chimiques peuvent être classées de différentes manières, en fonction de différents critères.
Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des classifications les plus courantes :
En fonction du statut d'agrégation
Selon l'état d'agrégation, les solutions sont classées en gazeuses, liquides et solides :
- Solutions gazeuses : Le soluté et le solvant sont tous deux des gaz. Par exemple, l'air.
- Solutions liquides : Le soluté est dissous dans un solvant liquide. Un exemple courant est celui de la dissolution du sel dans l’eau.
- Solutions solides : Le soluté et le solvant sont des solides. Le bronze, un alliage d’étain et de cuivre, en est un exemple.
En fonction du solvant
Selon le solvant, les solutions peuvent être aqueuses ou non aqueuses.
- Solutions aqueuses : L'eau est le solvant.
- Solutions non aqueuses : Autres solvants qui ne sont pas de l'eau.
En fonction de la quantité de soluté
Les solutions peuvent également être classées en fonction de la quantité de soluté présente par rapport à la quantité de solvant.
- Solutions diluées : Elles contiennent une faible concentration de soluté.
- Solutions concentrées : Elles contiennent une forte concentration de soluté.
- La concentration d'une solution peut être exprimée de différentes manières, telles que le pourcentage en masse, le pourcentage en volume ou la molarité, offrant différentes perspectives sur la composition du mélange.
Selon le type de solutés
Selon le type de soluté utilisé dans une solution chimique, on distingue les solutions électrolytiques et non électrolytiques :
- Solutions électrolytiques : les solutions électrolytiques contiennent des solutés qui, une fois dissous dans le solvant, se dissocient en ions. Ce processus de dissociation permet une concentration élevée d’ions dans la solution, ce qui facilite la conduction de l’électricité.
- Solutions non électrolytiques : les solutions non électrolytiques contiennent des solutés qui ne se dissocient pas en ions lorsqu'ils sont dissous dans le solvant. Dans ces solutions, il y a peu ou pas de conduction électrique, puisque l’absence d’ions libres limite la capacité de la solution à transporter des charges électriques.
En fonction de la température et de la solubilité
Généralement, la solubilité augmente avec l'augmentation de la température pour de nombreuses substances, bien qu'il existe des exceptions.
La saturation d'une solution chimique est un phénomène qui se produit lorsque la quantité maximale de soluté pouvant se dissoudre dans un solvant particulier à une température spécifique est atteinte.
- Solutions insaturées : contiennent moins de soluté que ce qui pourrait se dissoudre à une température spécifique.
- Solutions saturées : elles contiennent la quantité maximale de soluté pouvant se dissoudre à une température donnée. Tout soluté supplémentaire ajouté ne se dissoudra pas et se déposera au fond de la solution.
- Solutions sursaturées : contiennent plus de soluté que ce qui se dissoudrait normalement à une température donnée. La sursaturation est le principe chimique qui provoque la cristallisation.
Selon l'homogénéité
En fonction de l'homogénéité, nous pouvons classer les solutions en ces deux types :
- Solutions homogènes : Dans ces solutions, les substances qui composent le soluté et le solvant sont complètement mélangées au niveau moléculaire, ce qui donne un mélange uniforme. Les propriétés de la solution sont les mêmes partout dans l’échantillon.
- Suspensions : Dans les suspensions, les particules de soluté ne se dissolvent pas complètement dans le solvant et sont donc visibles. Ces particules ont tendance à se déposer avec le temps en raison de la gravité, conduisant à une séparation de phases. Les suspensions ne sont pas homogènes et peuvent nécessiter une agitation pour les maintenir uniformes pendant une courte période.
Selon la nature des particules dissoutes
- Solutions moléculaires : Dans les solutions moléculaires, les particules dissoutes sont des molécules individuelles qui conservent leur structure moléculaire d'origine. Il n’y a pas de dissociation significative des molécules en ions lorsque le soluté est dissous dans le solvant.
- Solutions ioniques : les particules dissoutes sont des ions, ce qui signifie que les substances dissoutes se sont dissociées en ions positifs et négatifs lorsqu'elles sont dissoutes dans l'eau. Ce processus est couramment observé avec les composés ioniques, tels que les sels. Par exemple, lorsque le chlorure de sodium (NaCl) est dissous dans l'eau, il se dissocie en ions sodium (Na⁺) et chlorure (Cl⁻).
Selon l'idéalité
- Solutions idéales : elles suivent les lois des solutions idéales, où l'interaction entre les molécules du soluté et le solvant suit un comportement prévisible.
- Solutions non idéales : elles s'écartent du comportement attendu selon les lois des solutions idéales.
Exemples
Un exemple courant est la solution saline utilisée en médecine. Cette solution aqueuse de chlorure de sodium (NaCl) a une concentration spécifique pour maintenir l’équilibre électrolytique dans le corps et est couramment utilisée dans les traitements intraveineux et les lavages oculaires.
Dans le domaine domestique, les boissons gazeuses sont des exemples de solutions aqueuses. Ceux-ci contiennent du dioxyde de carbone dissous dans l’eau sous pression, fournissant une effervescence caractéristique lorsqu’ils sont libérés. De plus, les solutions détergentes utilisées pour laver la vaisselle ou les vêtements sont des mélanges conçus pour dissoudre et éliminer la graisse et la saleté.
Dans le domaine industriel : les solutions chimiques sont essentielles dans des processus tels que la fabrication de produits pharmaceutiques.
Enfin, l’air que nous respirons est une solution gazeuse composée d’un mélange d’azote, d’oxygène, de dioxyde de carbone et d’autres gaz.
