Une solution aqueuse est un mélange obtenu en dissolvant une substance (le soluté) dans de l'eau (le solvant). C'est le type de solution le plus courant en chimie et dans notre vie quotidienne.
Soluté
L'espèce chimique (solide, liquide ou gaz) qui est dissoute dans un solvant pour former une solution.
Solvant
Le liquide, généralement en plus grande quantité, qui a la capacité de dissoudre le soluté. Pour une solution aqueuse, le solvant est l'eau.
Solution aqueuse
Une solution dont le solvant est spécifiquement l'eau.
Concentration massique (Cm)
La quantité de soluté dissous par litre de solution. Elle s'exprime en grammes par litre (g/L).
pH (potentiel hydrogène)
Une grandeur qui indique si une solution est acide, neutre ou basique.
Les solutions aqueuses et leurs composants
Pour comprendre les solutions aqueuses, il faut d'abord connaître leurs éléments. Une solution est toujours composée d'un soluté et d'un solvant. Quand le solvant est l'eau, on parle de solution aqueuse.
Définir le soluté et le solvant
Le soluté est la substance que l'on dissout. Cela peut être du sel, du sucre, ou même un gaz. Le solvant est le liquide qui dissout le soluté. Dans le cas des solutions aqueuses, le solvant est toujours l'eau.
La concentration massique
La concentration massique (Cm) nous dit quelle quantité de soluté est présente dans un certain volume de solution. Elle se calcule en divisant la masse du soluté par le volume de la solution.
Où Cm est la concentration massique (en g/L), m la masse du soluté (en g) et V le volume de la solution (en L).
Le pH, une mesure de l'acidité ou de la basicité
Le pH est un indicateur très important pour savoir si une solution aqueuse est acide, neutre ou basique. Il se mesure sur une échelle de 0 à 14.
L'échelle de pH
L'échelle de pH permet de classer les solutions :
- Si le pH est inférieur à 7 (pH < 7), la solution est acide.
- Si le pH est égal à 7 (pH = 7), la solution est neutre (comme l'eau pure).
- Si le pH est supérieur à 7 (pH > 7), la solution est basique.
Comment mesurer le pH ?
On peut mesurer le pH de plusieurs façons :
- Avec du papier pH (ou papier indicateur) : il change de couleur selon le pH de la solution.
- Avec une solution indicatrice : c'est un liquide qui change de couleur.
- Avec un pH-mètre : c'est un appareil électronique qui donne une valeur précise du pH.
Les réactions de neutralisation
Lorsqu'on mélange une solution acide et une solution basique, il peut se produire une réaction de neutralisation. Cette réaction a pour effet de ramener le pH de la solution vers 7, c'est-à-dire vers la neutralité.
Les produits de cette réaction sont souvent de l'eau et un sel. Par exemple, mélanger de l'acide chlorhydrique et de la soude produit de l'eau et du chlorure de sodium (le sel de table).
A retenir :
Voici les points essentiels à retenir sur les solutions aqueuses et le pH :
- Une solution aqueuse est un mélange d'un soluté (substance dissoute) et d'eau (le solvant).
- La concentration massique (Cm) indique la quantité de soluté par litre de solution (Cm = m/V).
- Le pH mesure l'acidité ou la basicité d'une solution sur une échelle de 0 à 14.
- Un pH < 7 indique une solution acide.
- Un pH = 7 indique une solution neutre.
- Un pH > 7 indique une solution basique.
- Les réactions entre un acide et une base sont des neutralisations et tendent à ramener le pH vers 7.
- Le pH se mesure avec du papier pH, des solutions indicatrices ou un pH-mètre.
