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Composition d'un noyau (A, Z, isotopes) et masse molaire
Quantité de matière, concentration, dilution ; dissolution moléculaire et ionique
Solubilité, solution saturée ; affinités (hydrophile/hydrophobe/amphiphile), pH et température

Fiche résumé — Solvants, solutés et solubilité

Chapitre 4 | Première STL — spécialité Physique-chimie et mathématiques | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

1. Noyau et isotopes

Noyau \(\left.^{A}_{Z}\text{X}\right.\) : \(Z\) protons, \(A\) nucléons.

\(N=A-Z\) (neutrons)

Isotopes : même \(Z\), \(A\) différents.

Astuce : \(Z\) définit l'élément ; atome neutre → \(Z\) électrons.

2. Masse molaire (g·mol⁻¹)

Élément (composition isotopique) :

\(M=\sum p_i\,M_i\)

Espèce : somme des masses molaires des atomes de la formule brute.

3. Quantité de matière

\(n=\dfrac{m}{M}\quad;\quad n=\dfrac{P\,m}{M}\)

Masse à partir du volume : \(m=\rho V=d\,\rho_{\text{eau}}V\), avec \(\rho_{\text{eau}}=1{,}00\ \text{g·mL}^{-1}\).

Piège : ne pas oublier la pureté \(P\).

4. Concentration

\(c=\dfrac{n}{V}\ (\text{mol·L}^{-1})\)

Concentration massique : \(c_m=c\times M\) (g·L⁻¹).

Préparer une solution : \(n=cV\), puis \(m=nM\), fiole jaugée + trait de jauge.

5. Dilution & gamme étalon

Soluté conservé :

\(c_1V_1=c_2V_2\)

Facteur \(F=\dfrac{c_1}{c_2}=\dfrac{V_2}{V_1}\). Gamme étalon = concentrations connues croissantes par dilutions.

Piège : \(c_1V_1=c_2V_2\) sert à diluer, pas à dissoudre un solide.

6. Dissolution & bilan

Moléculaire : \(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6(\text{s})\to\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6(\text{aq})\).

Ionique (dissociation, équilibrée) :

\(\text{CaCl}_2(\text{s})\to\text{Ca}^{2+}+2\,\text{Cl}^{-}\)

Bilan : si \(n\) mol dissoutes → \(n(\text{Cl}^-)=2n\).

7. Solvants & solubilité

Polaires : eau, éthanol / apolaires : cyclohexane, huiles.
« Les semblables dissolvent les semblables ».
Solubilité \(s\) : quantité max dissoute (g·L⁻¹ ou mol·L⁻¹, \(s_{\text{mol}}=\frac{s}{M}\)).

Astuce : \(c\ge s\) → solution saturée (dépôt).

8. Structure & affinités

Hydrophile : aime l'eau (polaire/ionique).
Hydrophobe / lipophile : aime les graisses (chaîne carbonée).
Amphiphile : tête hydrophile + queue lipophile (savon).

pH basique et température (solides) → solubilité augmente.

Exemple type

Préparer 250 mL de \(\text{CuSO}_4\) (\(M=160\)) à \(c=0{,}10\ \text{mol·L}^{-1}\) : \(n=cV=0{,}10\times0{,}250=0{,}025\) mol → \(m=nM=0{,}025\times160=4{,}0\) g.
Dilution en 100 mL à \(0{,}04\ \text{mol·L}^{-1}\) : \(V_1=\dfrac{0{,}04\times100}{0{,}10}=40\) mL de mère.