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Solutions
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Lorsqu'un matériau (soluté) est dissous dans un liquide (solvant), les propriétés physiques du solvant sont modifiées.
En présence d'une membrane semi-perméable qui permet le passage du solvant tout en retenant le soluté, un phénomène appelé pression osmotique se produit. Cela entraîne une réduction de la pression effective dans le solvant.
De plus, la dissolution affecte les températures de transition de phase du liquide. Plus précisément, le point de fusion diminue et le point d'ébullition augmente, modifiant ainsi son comportement thermique.
ID:(1675, 0)
Diagramme des phases des solutions
Image
Dans un diagramme de phase d'une solution, les limites entre les phases se déplacent de telle manière que, à une même pression, le point de fusion diminue tandis que le point d'ébullition augmente:
ID:(1980, 0)
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Cible : Équation À utiliser 
Équations
$ l_S = T_f ( s_L - s_S )$
l_S = T_f *( s_L - s_S )
$ l_V = T_b ( s_V - s_L )$
l_V = T_b *( s_V - s_L )
$ \mu_L N_A = s_L ( T_{fs} - T_f ) - \displaystyle\frac{ N_s }{ N } R T_{fs} $
mu_L * N_A = s_L *( T - T_L ) - N_s * R * T / N
$ \mu_L N_A = s_L ( T_{bs} - T_b ) - \displaystyle\frac{ N_s }{ N } R T_{bs} $
mu_L * N_A = s_L *( T - T_L ) - N_s * R * T / N
$ \mu_S N_A = s_S ( T_{fs} - T_f )$
mu_S * N_A = s_S *( T - T_S )
$ \mu_V N_A = s_V ( T_{bs} - T_b )$
mu_V * N_A = s_V *( T - T_V )
$ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$
n = M / M_m
$ n_s = \displaystyle\frac{ M_s }{ M_{ms} }$
n = M / M_m
$ n \equiv\displaystyle\frac{ N }{ N_A }$
n = N / N_A
$ n_s \equiv\displaystyle\frac{ N_s }{ N_A }$
n = N / N_A
$ T_{bs} = T_b +\displaystyle\frac{ N_s }{ N }\displaystyle\frac{ R T_b ^2}{ l_V }$
T_bs = T_b +N_s * R * T_b ^2/( N * l_V )
$ T_{fs} = T_f - \displaystyle\frac{ N_s }{ N }\displaystyle\frac{ R T_f ^2}{ l_S }$
T_fs = T_f - R * N_s * T_f ^2/( l_S * N )
ID:(15348, 0)
Le potentiel chimique d'un gaz
Équation
Le potentiel de vapeur chimique ($\mu_V$), combiné avec le numéro d'Avogadro ($N_A$), est égal à A entropie molaire de la vapeur ($s_V$) multiplié par la différence entre a température absolue ($T$) et a température de référence de la vapeur ($T_V$), exprimé par :
| $ \mu_V N_A = s_V ( T_{bs} - T_b )$ |
| $ \mu_V N_A = s_V ( T - T_V )$ |
ID:(12815, 0)
Le potentiel chimique d'un solide
Équation
Le potentiel chimique du solide ($\mu_S$), combiné avec le numéro d'Avogadro ($N_A$), est équivalent à A entropie molaire du solide ($s_S$) multiplié par la différence entre a température absolue ($T$) et a température de référence solide ($T_S$), représenté comme :
| $ \mu_S N_A = s_S ( T_{fs} - T_S )$ |
| $ \mu_S N_A = s_S ( T - T_S )$ |
ID:(12816, 0)
Le potentiel chimique pour une solution (1)
Équation
Le potentiel chimique du liquide ($\mu_L$), combiné avec le numéro d'Avogadro ($N_A$), est égal à A entropie molaire du liquide ($s_L$) multiplié par la différence entre a température absolue ($T$) et a température de référence du liquide ($T_L$), en plus de l'effet de la pression osmotique, qui dépend de le nombre d'ions ($N_s$), le nombre de particules ($N$), a température absolue ($T$) et a constante du gaz universel ($R$), représenté comme :
| $ \mu_L N_A = s_L ( T_{fs} - T_L ) - \displaystyle\frac{ N_s }{ N } R T_{fs} $ |
| $ \mu_L N_A = s_L ( T - T_L ) - \displaystyle\frac{ N_s }{ N } R T $ |
ID:(12817, 1)
Le potentiel chimique pour une solution (2)
Équation
Le potentiel chimique du liquide ($\mu_L$), combiné avec le numéro d'Avogadro ($N_A$), est égal à A entropie molaire du liquide ($s_L$) multiplié par la différence entre a température absolue ($T$) et a température de référence du liquide ($T_L$), en plus de l'effet de la pression osmotique, qui dépend de le nombre d'ions ($N_s$), le nombre de particules ($N$), a température absolue ($T$) et a constante du gaz universel ($R$), représenté comme :
| $ \mu_L N_A = s_L ( T_{bs} - T_b ) - \displaystyle\frac{ N_s }{ N } R T_{bs} $ |
| $ \mu_L N_A = s_L ( T - T_L ) - \displaystyle\frac{ N_s }{ N } R T $ |
ID:(12817, 2)
Chaleur latente du gel
Équation
Si ($$) représente la température d'ébullition, a entropie molaire du liquide ($s_L$) correspond à l'entropie molaire du liquide et a entropie molaire du solide ($s_S$) à celle du solide, alors l'enthalpie de vaporisation ($$) se calcule à l'aide de la formule suivante :
| $ l_S = T_f ( s_L - s_S )$ |
ID:(9051, 0)
Chaleur latente d'évaporation
Équation
Si a température d'ébullition ($T_b$) est la température d'ébullition, a entropie molaire de la vapeur ($s_V$) représente l'entropie molaire de la vapeur et a entropie molaire du liquide ($s_L$) celle du liquide, alors l'enthalpie de vaporisation ($$) se calcule à l'aide de l'expression suivante :
| $ l_V = T_b ( s_V - s_L )$ |
ID:(9050, 0)
Éléments d'un réfrigérateur
Équation
Un autre effet qui varie dans les solutions est le point d'ébullition. Lorsque un solvant bout à une température $T$ et à une pression $p$ à létat pur, le potentiel chimique du solvant à létat liquide doit être égal au potentiel chimique à létat vapeur.
Cependant, en raison de la diminution de la pression de vapeur causée par la présence dun soluté, une augmentation de température est nécessaire pour atteindre cet équilibre. En conséquence, le point d'ébullition dune solution est supérieur à celui du solvant pur.
Ainsi, a température d'ébullition avec soluté ($T_{bs}$), avec a température d'ébullition ($T_b$), le nombre d'ions ($N_s$), le nombre de particules ($N$), ($$) et a constante du gaz universel ($R$), est égal à :
| $ T_{bs} = T_b +\displaystyle\frac{ N_s }{ N }\displaystyle\frac{ R T_b ^2}{ l_V }$ |
ID:(12819, 0)
Réduction du point de congélation par solution
Équation
Un autre effet qui varie dans les solutions est le point de congélation. Lorsquun solvant gèle à une température $T$ et à une pression $p$ dans son état pur, le potentiel chimique de la phase solide doit être égal à celui de la phase liquide.
En raison de la réduction de la pression de vapeur causée par la présence dun soluté, il est nécessaire de diminuer la température pour atteindre cet équilibre. En conséquence, le point de fusion du solvant diminue dans une solution.
Ainsi, a température de congélation avec soluté ($T_{fs}$), avec a température de congélation ($T_f$), le nombre d'ions ($N_s$), le nombre de particules ($N$), ($$) et a constante du gaz universel ($R$), est égal à :
| $ T_{fs} = T_f - \displaystyle\frac{ N_s }{ N }\displaystyle\frac{ R T_f ^2}{ l_S }$ |
ID:(12818, 0)
Concentration molaire (1)
Équation
Le nombre de taupes ($n$) correspond à Le nombre de particules ($N$) divisé par le numéro d'Avogadro ($N_A$) :
| $ n \equiv\displaystyle\frac{ N }{ N_A }$ |
ID:(3748, 1)
Nombre de moles avec masse molaire (1)
Équation
Le nombre de taupes ($n$) est déterminé en divisant a masse ($M$) d'une substance par son a masse molaire ($M_m$), ce qui correspond au poids d'une mole de la substance.
Par conséquent, la relation suivante peut être établie :
| $ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$ |
Le nombre de taupes ($n$) correspond à Le nombre de particules ($N$) divisé par le numéro d'Avogadro ($N_A$) :
Si nous multiplions à la fois le numérateur et le dénominateur par a masse molaire ($m$), nous obtenons :
$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}=\displaystyle\frac{Nm}{N_Am}=\displaystyle\frac{M}{M_m}$
Donc, c'est :
La masse molaire est exprimée en grammes par mole (g/mol).
ID:(4854, 1)
Concentration molaire (2)
Équation
Le nombre de taupes ($n$) correspond à Le nombre de particules ($N$) divisé par le numéro d'Avogadro ($N_A$) :
| $ n \equiv\displaystyle\frac{ N_s }{ N_A }$ |
| $ n \equiv\displaystyle\frac{ N }{ N_A }$ |
ID:(3748, 2)
Nombre de moles avec masse molaire (2)
Équation
Le nombre de taupes ($n$) est déterminé en divisant a masse ($M$) d'une substance par son a masse molaire ($M_m$), ce qui correspond au poids d'une mole de la substance.
Par conséquent, la relation suivante peut être établie :
| $ n = \displaystyle\frac{ M_s }{ M_{ms} }$ |
| $ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$ |
Le nombre de taupes ($n$) correspond à Le nombre de particules ($N$) divisé par le numéro d'Avogadro ($N_A$) :
Si nous multiplions à la fois le numérateur et le dénominateur par a masse molaire ($m$), nous obtenons :
$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}=\displaystyle\frac{Nm}{N_Am}=\displaystyle\frac{M}{M_m}$
Donc, c'est :
La masse molaire est exprimée en grammes par mole (g/mol).
ID:(4854, 2)