Des solides qui se dissolvent dans l’eau

Les solides se dissolvent-ils dans l’eau ?

Définition

Dissolution :

On parle de « dissolution » lorsque, dans un mélange entre un liquide et un solide (de l’eau et du sel par exemple) le solide finit par ne plus être visible.
Attention, il n’est plus visible, mais il n’a pas disparu !

Préparons l’expérience suivante :

• Dans cinq verres identiques, on verse la même quantité d’eau.
• On ajoute :
• une petite quantité de sel dans le premier verre ;
• une petite quantité de sucre dans le second ;
• une petite quantité de colorant alimentaire en poudre dans le troisième ;
• une petite quantité de sable dans le quatrième ;
• et enfin, une petite quantité de café moulu dans le dernier verre.
• On remue le contenu de chacun des cinq verres pendant 15 secondes.

Voici ce que l’on peut observer à l’issue de cette expérience :

Mais comment vérifier qu’un solide est bien dissout ?
On verse le mélange dans un filtre.

• Si des particules solides sont retenues par le filtre, il n’est pas dissout.
• Si au contraire on ne peut pas récupérer le solide avec le filtre, c’est qu’il est dissout.

À retenir

• Certains solides se dissolvent dans l’eau : le sel, le sucre, le colorant alimentaire en poudre…
• D’autres, comme le sable et le café moulu, ne se dissolvent pas, ou pas entièrement : un filtre permet d’en récupérer des particules.

La saturation

Mais même lorsqu’un solide se dissout dans l’eau (par exemple le sel), l’eau ne peut pas dissoudre une quantité illimitée de solide.
Ainsi, si on ajoute encore et encore le même solide dans un volume d’eau (par exemple un verre contenant 25 cl d’eau), il arrive un moment où une partie du solide ne se dissout plus, même après avoir bien remué.

• On dit alors que le mélange est saturé.

Définition

Saturation :

Dans un mélange entre un liquide et un solide, c’est le moment où le liquide (par exemple, l’eau) ne peut plus dissoudre davantage de solide. Même après avoir remué un certain temps, le solide rajouté reste visible au fond du récipient.

Exemple

• On verse 50 mL d’eau dans un verre.
• À côté, on prépare plusieurs petites portions de 5 g de sel (1 cuillère à dessert).
• On mélange les portions de sel dans l’eau, les unes après les autres, en respectant cette consigne : après chaque ajout, on remue pendant 30 secondes et on observe. On n’ajoute la portion suivante que si tout est dissout.

Dans cet exemple, 15 g de sel se dissolvent complètement dans les 50 mL d’eau. Mais lorsqu’on atteint 20 g de sel au total, un dépôt reste au fond.

• Pour 50 mL d’eau, la quantité maximale de sel qui peut être dissoute est donc comprise entre 15 g et 20 g. La saturation désigne ce point de bascule où l’eau n’a plus la capacité de dissoudre le sel.

☝️ Remarque : Pour être plus précis, on pourrait recommencer à partir de 15 g de sel avec des ajouts de 1 g pour trouver le point précis de saturation.

À retenir

• Quand, au bout d’une certaine quantité mélangée dans l’eau, un solide n’arrive plus à se dissoudre et reste au fond, on dit que le mélange est saturé.
• Pour trouver cette limite au-delà de laquelle le mélange est saturé, on mesure soigneusement le volume d’eau choisi pour l’expérience et la masse de solide ajoutée chaque fois.