À propos des solubilités

À propos des solubilités de produits

À propos des solubilités de produits
Mise à jour novembre 2021

D

ans ce court article nous examinons comment réaliser
des solutions aqueuses de différents composés. Après
avoir énuméré certaines difficultés pour solubiliser un
composé chimique dans l’eau, nous passons en revue quelques
exemples de solutions couramment utilisées au laboratoire et les
méthodes pour les préparer.
1. DIFFICULTÉS RENCONTRÉES POUR SOLUBILISER UN COMPOSÉ
Pour réaliser une solution, il est utile de connaître la valeur maximale de concentration réalisable. Nous vous proposons des commentaires sur la préparation des solutions suivantes : ions plomb, eau iodée, nitrate d’argent, ions dichromates et EDTA. Les
commentaires portent soit sur la concentration maximale que l’on peut obtenir pour
une solution, soit sur un choix judicieux de composés à utiliser. Faîtes-nous part de
vos remarques sur les difficultés rencontrées lors de la solubilisation de divers composés
et sur les astuces expérimentales que vous avez utilisées.
2. RÉALISATION D’UNE SOLUTION
Pour réaliser une solution, il est utile de connaître la valeur maximale de concentration réalisable. Dans le tableau 1 (cf. page ci-après), sont regroupées les données sur
quelques produits les plus couramment utilisés.
(1) Une solution d’ions plomb s’obtient en dissolvant du nitrate de plomb, car il se
solubilise facilement et est le moins cher. En pratique, les solutions seront réalisées
à 0, 1 mol $ L– 1 .
(2) Une solution d’eau iodée (ou solution de Lugol) : le diiode est très peu soluble
dans l’eau. On augmente la solubilité du diiode en le complexant sous forme d’ions
I 3– par ajout d’ions iodure. La solution d’eau iodée est préparée en dissolvant des
paillettes de diiode dans une solution d’ions iodure de concentration 0,1 mol $ L– 1 .
Il est très difficile de dépasser une concentration de 0,2 mol $ L– 1 . Pour connaître
la concentration d’une solution de diiode, il faut donc obligatoirement la doser.
(3) On peut réaliser des solutions de nitrate d’argent de fortes concentrations. Cependant, au-delà de 0,5 mol $ L– 1 la moindre trace d’ions chlorure dans le milieu
fera apparaître un précipité de chlorure d’argent. En effet, plus la quantité d’ions
Ag+ est grande plus celle d’ions C, – nécessaire à la précipitation est faible. Le nitrate
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Nom du produit

Bromure de potassium
Chlorure d’ammonium
Chlorure de potassium
Chlorure de sodium
Iodure de potassium
Sulfate d’aluminium
Nitrate d’argent
Chlorure de calcium
Sulfate de cuivre pentahydraté
Nitrate de cuivre
Sulfate de fer II
Chlorure de fer III
Sulfate de fer III
Sulfate de magnésium
Acétate de plomb
Nitrate de plomb
Sulfate de plomb
Sulfate de zinc
Dichromate de potassium
Dichromate de sodium
Diiode
Permanganate de potassium
Carbonate de dipotassium
Hydrogénocarbonate de potassium
Hydroxyde de potassium (potasse)
Hydroxyde de sodium (soude)
Nitrate de potassium
Thiosulfate de potassium
Thiocyanate de potassium
Acide éthanedioïque (oxalique)
Acide benzoïque
EDTA : H4Y
EDTA disodique : Na2H2Y

Solubilité en g
Masse molaire
pour 100 g d’eau
(g · mol– 1)
à 25 °C
Ions halogénures
119
53
74
58,00
166
Ions métalliques
38,5
342
234
169
81,3
111
27,4
296
145
187
29,5
151
91,2
162
440
399
35,7
120
44,3
325
59,7
331
0,0044
303
57
161
Oxydants
15,1
294
88
262
0,03
253
7,6
158
Anions et composés divers
111
138
36,2
100
121
56
100
40
38,3
101
165
190
238
97
220
90
35,7
122
1
292
10
372
67,8
39,5
35,5
36,00
148

Ordre de grandeur de
la concentration maximale
de solution réalisable
(en mol · L– 1)

Remarque

5
7
4
6
9
1
13
7
0,9
8
2
5
11
3
1,4
2
1 · 10– 4
3

3

1
1
1

0,5
3
1 · 10– 3
0,5

5
5
2

8
3
21
25
3
8
24
24
0,02
3 · 10– 2
0,3

4
6
6

Tableau 1 - Données issues du Handbook of chemistry and physics, 86th edition.
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Mise à jour novembre 2021

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À propos des solubilités de produits

d’argent est cher et une concentration moyenne de 0,1 mol $ L– 1 suffit généralement pour toutes les manipulations.
(4) L’acide benzoïque est peu soluble dans l’eau : 3,4 g $ L– 1 à 25 °C, soit une concentration maximale de 0,03 mol $ L– 1 , à 25 °C. La solubilité augmente considérablement à chaud, 68 g $ L– 1 à 95 °C soit une concentration voisine de 0,1 mol $ L– 1 ,
mais dès qu’il y a refroidissement un précipité d’acide benzoïque apparaît pour
retrouver une concentration maximale de 0,03 mol $ L– 1 , à 25 °C !
(5) Solution d’ions dichromates : le dichromate de sodium est beaucoup plus soluble
dans l’eau que le dichromate de potassium, il est aussi beaucoup plus cher !
(6) L’EDTA n’est pas très soluble dans l’eau, en fait l’espèce prédominante à pH 6-7 est
H 2 Y 2 – , c’est pourquoi ce sont les solutions d’EDTA disodique qui sont préparées
Na 2 H 2 Y .