La solubilité molaire (M) est une mesure de la capacité d’un composé, appelé soluté, à se dissoudre dans une substance spécifique, appelée solvant. Plus précisément, il s’agit du nombre maximal de moles d’un soluté pouvant se dissoudre dans un litre de solvant, de sorte que la solubilité molaire est mesurée en moles/L. Lorsque le nombre de moles dissoutes dans un litre de solvant est égal à la solubilité molaire, la solution est dite saturée, ce qui signifie qu’elle ne peut pas dissoudre plus de soluté.
La valeur de M dépend d’un certain nombre de variables. La constante du produit de solubilité, qui est désignée par Ksp. Cette valeur est constante pour chaque composé qui décrit la facilité avec laquelle une substance se dissout. De plus, le rapport des produits et des réactifs dans la réaction chimique doit être connu pour calculer la valeur de M. C’est ce qu’on appelle la stoechiométrie de la réaction.
La première étape du calcul de la solubilité molaire consiste à équilibrer l’équation chimique pour la dissociation de la substance. Pour ce faire, vous devez vous assurer qu’il y a un nombre égal de chaque atome à la fois du côté produit et du côté réactif de la réaction chimique. Un exemple d’équation chimique équilibrée avec des nombres égaux de chaque atome sur les côtés produit et réactif est illustré par la dissociation d’une molécule de chlorure de sodium (NaCl) en atomes de sodium (Na) et de chlore (Cl): NaCl (s) = Na+ (aq) + Cl- (aq). L’état physique des atomes et des molécules est désigné en utilisant s pour solide et aq pour aqueux ou dissous dans l’eau.
Pour déterminer M, vous devrez rechercher la valeur Ksp du soluté ou du composé de départ en cours de dissolution. Il s’agit d’une mesure de la solubilité molaire de la substance dans des conditions standard et peut être trouvée en ligne ou dans les manuels de chimie. L’équation suivante décrit la relation entre Ksp et la solubilité du NaCl : Ksp = [Na][Cl]
En utilisant cette équation, vous pourrez trouver les concentrations des ions Na et Cl dans la solution saturée, en prenant la racine carrée de la valeur Ksp. La valeur de chaque concentration ionique est équivalente à la quantité de produit qui a été dissous. Par conséquent, la concentration en ions est égale à M.
La valeur de M dépend d’un certain nombre de facteurs. Plus précisément, lorsque le solvant est chauffé, plus d’énergie est disponible dans le système, ce qui permet une plus grande dissociation d’un composé, de sorte que la solubilité molaire augmente avec la température. Si la température d’une solution saturée diminue, la valeur M diminue et le soluté commencera à précipiter hors de la solution à mesure que la température diminue. Lorsque la température diminue, la concentration de la solution avant qu’elle ne commence à précipiter est supérieure à M, et une telle solution est dite sursaturée.