Solubilité

Une solution est un mélange homogène de deux substances principales : le soluté et le solvant. Le solvant est présent en plus grande quantité que le soluté.

Dans une solution diluée, la proportion de soluté par rapport au solvant est faible, tandis que pour une solution concentrée, la proportion est importante.

Lors de la formation d’une solution, le soluté et le solvant ne réagissent pas chimiquement. Au lieu de cela, les molécules se redistribuent, avec des molécules de solvant individuelles entourant les molécules de soluté et interagissant par des forces d’attraction. Un tel processus de dissolution est appelé solvatation.

Pour favoriser la solvatation, les interactions soluté-solvant doivent être plus fortes que les interactions solvant-solvant et soluté-soluté.

Dans une solution, le soluté et le solvant peuvent être n’importe quel état de la matière. La solution elle-même est une « phase » unique.

L’opposé de la solvatation est la précipitation, déclenchée par de fortes interactions soluté-soluté. Lorsque le taux de solvatation est égal au taux de précipitation, un équilibre de solubilité est établi.

La solubilité d’un soluté est sa concentration maximale possible à l’équilibre de solubilité dans une quantité donnée de solvant. La solubilité est affectée par la température et d’autres conditions physiques telles que la polarité moléculaire.

Les solutés non polaires se dissolvent dans les solvants non polaires par les forces de dispersion intermoléculaires de Londres, tandis que les solutés polaires ou ioniques se dissolvent dans les solvants polaires par des interactions ion-dipôle ou dipôle-dipôle.

L’eau est un solvant polaire. Les composés hydrophiles, ou hydrophiles, sont solubles dans l’eau en raison des charges ioniques ou des groupes polaires qui permettent des interactions eau-soluté suffisamment fortes. Ils sont moins solubles dans les solvants non polaires car les interactions soluté-soluté sont beaucoup plus fortes que toute interaction possible entre les molécules de solvant non polaire et de soluté polaire.

Les composés non polaires liposolubles et insolubles dans l’eau, comme les huiles, sont hydrophobes ou craignent l’eau, car ils ne peuvent pas former de liaisons hydrogène pour rivaliser avec les interactions solvant-solvant.

Les composés amphiphiles ou amphipathiques ont à la fois des groupes polaires et non polaires. Par exemple, les savons sont des sels métalliques d’acides gras. Dans l’eau, les molécules de savon s’agrègent en sphères appelées micelles. Leur queue d’acide gras hydrophobe non polaire pointe vers l’intérieur tandis que leur tête hydrophile polaire est à l’extérieur.

Lors de l’élimination des taches d’huile à l’aide de savon, les queues entourent l’huile non polaire pour former des micelles solubles dans l’eau, ce qui permet à l’huile d’être emportée.