Calcul de la Solubilité du Chlorure de Sodium
Comprendre le Calcul de la Solubilité du Chlorure de Sodium
Le chlorure de sodium (NaCl), communément appelé sel de table, est une substance largement utilisée dans les industries alimentaires et pharmaceutiques. Comprendre sa solubilité dans l’eau est crucial pour ces applications.
La solubilité d’une substance est définie comme la concentration maximale de cette substance qui peut être dissoute dans un solvant à une température donnée.
Objectif : Cet exercice vise à calculer la solubilité du chlorure de sodium dans l’eau à 25°C. Cette compétence est essentielle pour prévoir comment des variations de la solubilité peuvent affecter les processus dans divers secteurs industriels.
Pour comprendre la Concentration d’Acide dans les Eaux Usées, cliquez sur le lien.
Données :
- Température de l’eau : 25°C
- Constante de produit de solubilité (Kps) du NaCl à 25°C : \(1.58 \times 10^{-5} \, \text{mol}^2/\text{L}^2\)
Questions :
- Calcul de Solubilité :
- Calculez la solubilité du chlorure de sodium à 25°C en utilisant la constante de produit de solubilité fournie. Exprimez votre réponse en mol/L puis convertissez-la en g/L sachant que la masse molaire du NaCl est de 58,44 g/mol.
- Interprétation :
- Que signifie la valeur obtenue pour la solubilité ? Expliquez comment cette solubilité peut influencer les processus dans une usine de traitement des aliments où le NaCl est utilisé comme conservateur.
- Application supplémentaire :
- Si la température de l’eau augmente à 40°C et que la solubilité du NaCl augmente également, comment cela affecterait-il la conservation des aliments ? Utilisez vos connaissances en chimie pour expliquer.
Correction : Calcul de la Solubilité du Chlorure de Sodium
1. Calcul de Solubilité
Utilisation de la formule de solubilité:
La formule pour calculer la solubilité \( S \) à partir de la constante de produit de solubilité \( K_{ps} \) est :
\[ S = \sqrt{K_{ps}} \]
Substitution de la valeur et calcul:
- \(K_{ps} = 1,58 \times 10^{-5} \, \text{mol}^2/\text{L}^2\)
\[ S = \sqrt{1,58 \times 10^{-5}} \] \[ S \approx 0,00397 \, \text{mol/L} \]
Conversion de mol/L en g/L:
La masse molaire du NaCl est 58,44 g/mol, donc :
\[ \text{Solubilité en g/L} = S \times \text{masse molaire du NaCl} \] \[ \text{Solubilité en g/L} = 0,00397 \, \text{mol/L} \times 58,44 \, \text{g/mol} \] \[ \text{Solubilité en g/L} \approx 0,232 \, \text{g/L} \]
La solubilité du chlorure de sodium à 25°C est d’environ 0,00397 mol/L, ce qui équivaut à environ 0,232 g/L.
2. Interprétation
Signification de la solubilité:
La solubilité de 0,232 g/L indique que dans des conditions de 25°C, seulement 0,232 grammes de NaCl peuvent être dissous dans un litre d’eau.
C’est une quantité relativement faible, ce qui montre que le NaCl est modérément soluble à cette température.
Impact sur les processus industriels:
Dans une usine de traitement des aliments, cette solubilité peut influencer la quantité de NaCl utilisée comme conservateur.
Une faible solubilité pourrait limiter l’efficacité du NaCl dans des environnements où de grandes quantités de sel sont nécessaires pour la conservation.
3. Application supplémentaire
Effet de l’augmentation de la température:
Si la température augmente à 40°C, la solubilité du NaCl est susceptible d’augmenter. Ce phénomène est dû à l’énergie thermique supplémentaire qui facilite la dissociation des ions Na+ et Cl- dans l’eau.
Conséquences sur la conservation des aliments:
Avec une solubilité accrue, il est possible d’utiliser davantage de NaCl pour mieux conserver les aliments.
Cependant, cela pourrait également affecter le goût des aliments et leurs propriétés nutritionnelles.
De plus, une solubilité plus élevée pourrait entraîner une absorption plus rapide du sel par les aliments, ce qui peut nécessiter un ajustement des quantités utilisées pour éviter la surconservation.
Résumé de la réflexion :
L’augmentation de la température modifie les propriétés de solubilité du NaCl, influençant potentiellement les stratégies de conservation dans l’industrie alimentaire.
Ces changements doivent être étudiés et pris en compte pour optimiser l’efficacité du NaCl comme conservateur tout en maintenant la qualité des produits alimentaires.
Calcul de la Solubilité du Chlorure de Sodium
D’autres exercices de chimie premiere:
0 commentaires