V VIDYALAYA · Soutien scolaire
Physique-Chimie5eOrganisation et transformations de la matiereExercices + corrigé

Solubilité et dissolution — Exercices

Vocabulaire, conservation de la masse et problèmes concrets. Corrigé en fin de fiche.
⏱ ~25 min✎ Calculatrice autorisée
1Vocabulaire de la dissolution/ 3 pts
Pour chaque situation, identifie le solvant et le soluté, puis indique si le mélange obtenu est homogène ou hétérogène.
  1. On dissout $10$ g de sucre dans un verre d'eau.
  2. On ajoute du sable fin dans de l'eau : le sable tombe au fond.
  3. On dissout du sel de cuisine dans de l'eau.
2Conservation de la masse/ 4 pts
Applique la relation de conservation de la masse pour répondre aux questions.
  1. On dissout $8{,}0$ g de sucre dans $150$ g d'eau. Quelle est la masse de la solution obtenue ?
  2. Une solution d'eau salée a une masse de $260$ g. Elle contient $10$ g de sel. Quelle est la masse d'eau utilisée ?
3Lire une valeur de solubilité/ 4 pts
La solubilité du sucre dans l'eau est de $200$ g pour $100$ g d'eau à $20\,°C$.
  1. Quelle est la masse maximale de sucre que l'on peut dissoudre dans $100$ g d'eau à $20\,°C$ ?
  2. On ajoute $250$ g de sucre dans $100$ g d'eau à $20\,°C$. La solution est-elle saturée ? Que se passe-t-il ?
  3. Quelle est la masse maximale de sucre dissolvable dans $200$ g d'eau à $20\,°C$ ?
4Problème — L'eau salée/ 5 pts
La solubilité du sel (NaCl) est de $36$ g pour $100$ g d'eau à $20\,°C$. On dispose de $500$ g d'eau à $20\,°C$.
  1. Calcule la masse maximale de sel que l'on peut dissoudre dans $500$ g d'eau à $20\,°C$.
  2. On ajoute $150$ g de sel dans ces $500$ g d'eau. Tout le sel se dissout-il ? Justifie en comparant les masses.
  3. Quelle est la masse de la solution obtenue ?
5Défi — Sirop chaud ou froid ?/ 4 pts
La solubilité du sucre est de $200$ g pour $100$ g d'eau à $20\,°C$, et de $487$ g pour $100$ g d'eau à $100\,°C$.
  1. Un chef pâtissier veut dissoudre $450$ g de sucre dans $100$ g d'eau. À quelle température doit-il travailler : $20\,°C$ ou $100\,°C$ ? Justifie en comparant les solubilités.
  2. À $20\,°C$, quelle est la masse maximale de solution sucrée que l'on peut préparer avec $100$ g d'eau ?
Corrigé détaillé
1Vocabulaire de la dissolution
a) \(\text{Solvant : eau ; soluté : sucre.}\) \(\text{Mélange homogène (solution sucrée).}\)
b) \(\text{Solvant : eau ; soluté : sable.}\) \(\text{Mélange hétérogène : le sable ne se dissout pas dans l'eau.}\)
c) \(\text{Solvant : eau ; soluté : sel.}\) \(\text{Mélange homogène (solution salée).}\)
2Conservation de la masse
a) \(m_{\text{solution}} = 150 + 8{,}0 =\) \(158{,}0 \text{ g}\)
b) \(m_{\text{eau}} = m_{\text{solution}} - m_{\text{sel}} = 260 - 10 =\) \(250 \text{ g}\)
3Lire une valeur de solubilité
a) \(s = 200 \text{ g pour } 100 \text{ g d'eau.}\) \(\text{Masse maximale dissolvable : } 200 \text{ g de sucre.}\)
b) \(250 \text{ g} \gt 200 \text{ g (solubilité max).}\) \(\text{Oui, la solution est saturée. Les } 250 - 200 = 50 \text{ g de sucre en excès restent non dissous au fond.}\)
c) \(\text{Pour 200 g d'eau, on double la solubilité : } 200 \times \dfrac{200}{100} = 200 \times 2 =\) \(400 \text{ g de sucre au maximum.}\)
4Problème — L'eau salée
a) \(\text{Pour 500 g d'eau : } 36 \times \dfrac{500}{100} = 36 \times 5 =\) \(180 \text{ g de sel (masse maximale dissolvable).}\)
b) \(150 \text{ g} \lt 180 \text{ g (masse max.).}\) \(\text{Oui, tout le sel se dissout : } 150 \text{ g} \lt 180 \text{ g. Aucun dépôt.}\)
c) \(m_{\text{solution}} = m_{\text{eau}} + m_{\text{sel}} = 500 + 150 =\) \(650 \text{ g}\)
5Défi — Sirop chaud ou froid ?
a) \(\text{À }20\,°C : s = 200 \text{ g} \lt 450 \text{ g (impossible). À }100\,°C : s = 487 \text{ g} \gt 450 \text{ g (possible).}\) \(\text{Il doit travailler à } 100\,°C \text{ : la solubilité (487 g) est suffisante pour dissoudre 450 g.}\)
b) \(m_{\text{solution}} = m_{\text{eau}} + m_{\text{sucre max}} = 100 + 200 =\) \(300 \text{ g}\)