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title: "La dissolution des solides ioniques et moléculaires"
book: "La chimie à l’école — Années 1 à 12"
subject: chemistry
language: fr
chapter: 31
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/31-la-dissolution-des-solides-ioniques-et-moleculaires
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)"
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# Chapitre 31 — La dissolution des solides ioniques et moléculaires

Une pincée de sel remuée dans l’eau disparaît en quelques secondes ; la même pincée remuée dans de l’huile de cuisine reste au fond du verre, inchangée, aussi longtemps qu’on veut bien la regarder. Une poêle grasse rincée sous le robinet reste grasse ; une goutte de liquide vaisselle, et la graisse se détache. Qu’est-ce qui décide si une substance [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) dans un liquide ? La réponse se trouve dans les [charges partielles](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-bond) et les forces entre particules du chapitre précédent.

**Rappel.**

La [solubilité](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solubility) ; les liquides [miscibles](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-miscible) et [non miscibles](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-miscible) ([Chapitre 9](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#ch-g6-solutions-and-solubility)). Un [composé ionique](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ionic-compound) est formé de [cations](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) et d’[anions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) en proportions qui le rendent neutre ([Chapitre 17](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#ch-g9-ions)). Les [molécules polaires](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-molecule) et apolaires, les [liaisons hydrogène](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond), les [interactions de van der Waals](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-van-der-waals) ([Chapitre 30](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#ch-g11-polarity-and-cohesion)). L’[extraction liquide–liquide](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/22-especes-chimiques-naturelles-et-synthetiques#def-g10-chemical-species-extraction) ([Chapitre 22](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/22-especes-chimiques-naturelles-et-synthetiques#ch-g10-chemical-species)). La [concentration molaire](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/26-concentration-et-dilution#def-g10-concentration-and-dilution-molar-concentration) ([Chapitre 26](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/26-concentration-et-dilution#ch-g10-concentration-and-dilution)).

## 31.1 La dissolution d’un solide ionique

Dans un cristal de chlorure de sodium, chaque [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) sodium $\ce{Na+}$ est entouré d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) chlorure $\ce{Cl-}$ et chaque [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) chlorure d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) sodium, tous retenus par l’attraction entre charges opposées. Les [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) d’eau, polaires, sont attirées par ces charges : leur côté oxygène ($\delta^-$) se tourne vers les [cations](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion), leur côté hydrogène ($\delta^+$) vers les [anions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion).

**Définition 31.1 (Dissociation).**

La *dissociation* d’un solide ionique dans un [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) est la séparation de ses [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) les uns des autres : ils quittent le cristal et s’éloignent les uns des autres dans la solution.

**Définition 31.2 (Solvatation, hydratation).**

La *solvatation* d’une particule dissoute est le fait qu’elle s’entoure de [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute), retenues par des attractions ; dans l’eau, on parle d’*hydratation*. Le symbole (aq) placé après une formule signifie « hydraté ».

**Proposition 31.3 (Les trois étapes de la dissolution).**

Un solide ionique [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) dans l’eau en trois étapes simultanées : les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) sont arrachés au cristal ([dissociation](#def-g11-dissolution-dissociation)), entourés de [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) d’eau ([hydratation](#def-g11-dissolution-solvation)), et répartis dans toute la solution (dispersion). Pour le chlorure de sodium,

$$
\ce{NaCl(s) -> Na+(aq) + Cl-(aq)} .
$$

**Démonstration.** Admis : les attractions entre les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) et les [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) d’eau polaires, additionnées, sont assez fortes pour remplacer celles qui unissent les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) du cristal. ∎

![Le chlorure de sodium se dissout. Un ion sodium et un ion chlorure ont quitté le cristal ; chacun est hydraté. Autour du cation, les molécules d’eau tournent leurs atomes d’oxygène (rouges, -) vers l’intérieur ; autour de l’anion, leurs atomes d’hydrogène (blancs, +).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/fig-de824a3b0089.svg)

*Le chlorure de sodium [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve). Un [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) sodium et un [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) chlorure ont quitté le cristal ; chacun est hydraté. Autour du [cation](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion), les [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) d’eau tournent leurs [atomes](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) d’oxygène (rouges, $\delta^-$) vers l’intérieur ; autour de l’[anion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion), leurs [atomes](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) d’hydrogène (blancs, $\delta^+$).*

## 31.2 Les concentrations des ions

**Méthode 31.4 (Concentration de chaque ion).**

1. Écrire l’équation de dissolution, ajustée en [atomes](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) et en charges : pour le chlorure de calcium, $\ce{CaCl2(s) -> Ca^{2+}(aq) + 2Cl-(aq)}$ .
2. Calculer la quantité $n$ de solide dissous, et la concentration $c = n / V$ de la solution en [soluté](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) .
3. Chaque [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) a pour concentration $c$ multipliée par son coefficient dans l’équation : ici $[\ce{Ca^{2+}}] = c$ et $[\ce{Cl-}] = 2c$ .

Les crochets $[\ldots]$ désignent la [concentration molaire](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/26-concentration-et-dilution#def-g10-concentration-and-dilution-molar-concentration) d’une espèce dissoute.

**Exemple 31.5 (Le chlorure de calcium).**

On dissout $5.55\,\mathrm{g}$ de chlorure de calcium ($M = 111.1\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$) pour obtenir $500.0\,\mathrm{mL}$ de solution : $n = 0.0500\,\mathrm{mol}$, $c = 0.100\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$, donc $[\ce{Ca^{2+}}] = 0.100\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ et $[\ce{Cl-}] = 0.200\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$. La solution est neutre : $2 \times
0.100$ de charge positive par litre pour $1 \times 0.200$ de négative.

## 31.3 Polarité et solubilité

**Proposition 31.6 (Qui se ressemble se dissout).**

Un [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) polaire, comme l’eau, dissout les solides ioniques et les espèces polaires, surtout celles qui peuvent former avec lui des [liaisons hydrogène](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) ; un [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) apolaire, comme le cyclohexane ou une huile végétale, dissout les espèces apolaires. Les solides ioniques se dissolvent très peu dans les [solvants](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) apolaires, et les espèces apolaires très peu dans l’eau.

**Démonstration.** Admis : un [soluté](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) bien quand les attractions qu’il peut former avec le [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) sont au moins aussi fortes que celles qu’il rompt, entre ses propres particules et entre les [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) du [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute). ∎

**Exemple 31.7 (Trois cas).**

L’éthanol se [mélange](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/8-corps-purs-et-melanges#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) à l’eau en toutes proportions : son groupe $\ce{O-H}$ forme des [liaisons hydrogène](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) avec l’eau. Le sel [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) dans l’eau mais pas dans l’huile. Le diiode, $\ce{I2}$, une [molécule apolaire](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-molecule), [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) mal dans l’eau (environ $0.3\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$, une solution brune) mais bien dans les [solvants](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) apolaires ($17\,\mathrm{g}$ par kilogramme d’heptane, une solution violette).

## 31.4 L’extraction liquide–liquide expliquée

Une [extraction liquide–liquide](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/22-especes-chimiques-naturelles-et-synthetiques#def-g10-chemical-species-extraction) fait passer une espèce d’un [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) dans un autre, [non miscible](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-miscible) avec le premier, dans lequel elle est plus soluble. La règle « qui se ressemble [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) » indique quel [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) choisir.

**Au laboratoire — Extraire le diiode.**

On verse $20\,\mathrm{mL}$ d’une [solution aqueuse](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) brune de diiode dans une ampoule à décanter avec $10\,\mathrm{mL}$ de cyclohexane. On bouche l’ampoule, on l’agite, on la dégaze par le robinet, et on la laisse reposer. Deux phases se forment : le cyclohexane, moins dense, au-dessus. La phase supérieure est maintenant violette, la phase inférieure presque incolore : le diiode est passé dans le cyclohexane. On évacue la phase inférieure par le robinet, et l’on récupère le diiode dans le cyclohexane.

![Extraction du diiode de l’eau par le cyclohexane. Le diiode, apolaire, passe dans le solvant apolaire ; le cyclohexane, moins dense que l’eau, flotte au-dessus.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/fig-88f8b67ca096.svg)

*[Extraction](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/22-especes-chimiques-naturelles-et-synthetiques#def-g10-chemical-species-extraction) du diiode de l’eau par le cyclohexane. Le diiode, apolaire, passe dans le [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) apolaire ; le cyclohexane, moins dense que l’eau, flotte au-dessus.*

**Sécurité.**

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/fig-1664a80a99b8.svg)

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/fig-0df833fa40ae.svg)

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/fig-37c19258c5e2.svg)

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/fig-259f91be137f.svg)

Le cyclohexane est très inflammable, sa vapeur provoque la somnolence, il est nocif pour les poumons en cas d’ingestion et très toxique pour les organismes aquatiques. Le diiode est nocif par contact cutané et par inhalation. Hotte, lunettes et gants, aucune flamme à proximité ; les déchets organiques sont récupérés.

## 31.5 Les savons et les molécules amphiphiles

**Définition 31.8 (Hydrophile, hydrophobe).**

Une espèce ou une partie de [molécule](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) est *hydrophile* si elle est attirée par l’eau (groupes ioniques ou polaires, groupes qui forment des [liaisons hydrogène](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond)) ; elle est *hydrophobe* dans le cas contraire (longues chaînes d’[atomes](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbone et d’hydrogène, apolaires). Les espèces hydrophobes se dissolvent dans les graisses et les huiles.

**Définition 31.9 (Molécule amphiphile, micelle).**

Une [molécule](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) ou un [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) *amphiphile* possède une tête [hydrophile](#def-g11-dissolution-hydrophilic) et une queue [hydrophobe](#def-g11-dissolution-hydrophilic). Dans l’eau, les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) amphiphiles se rassemblent en *micelles* : de minuscules sphères dont les queues sont à l’intérieur, hors de l’eau, et les têtes à la surface, au contact de l’eau.

**Exemple 31.10 (Un savon).**

Le stéarate de sodium, $\ce{C17H35COONa}$ ($M = 306.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$), est un savon typique, fabriqué à partir de graisses animales ou végétales. Dans l’eau, il [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) sous forme d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) sodium $\ce{Na+}$ et d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate $\ce{C17H35COO-}$ : une tête $\ce{-COO-}$, ionique, [hydrophile](#def-g11-dissolution-hydrophilic), et une queue de 17 [atomes](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbone, [hydrophobe](#def-g11-dissolution-hydrophilic).

![L’ion stéarate. Dans cette représentation en zigzag, chaque sommet de la chaîne est un atome de carbone portant des atomes d’hydrogène (CH2, et CH3 à l’extrémité) ; un chapitre suivant explique cette écriture abrégée. Au-dessous, le schéma habituel : une queue ondulée et une tête ronde.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/fig-fbd15cab101e.svg)

*L’[ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate. Dans cette représentation en zigzag, chaque sommet de la chaîne est un [atome](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbone portant des [atomes](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) d’hydrogène ($\ce{CH2}$, et $\ce{CH3}$ à l’extrémité) ; un chapitre suivant explique cette écriture abrégée. Au-dessous, le schéma habituel : une queue ondulée et une tête ronde.*

**Proposition 31.11 (Comment le savon élimine la graisse).**

La graisse est [hydrophobe](#def-g11-dissolution-hydrophilic) et ne [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) pas dans l’eau. Dans l’eau savonneuse, les queues des [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) du savon se dissolvent dans la graisse tandis que les têtes restent dans l’eau ; la graisse se divise en minuscules gouttelettes, chacune enveloppée d’une [micelle](#def-g11-dissolution-amphiphilic) dont la surface chargée est tournée vers l’eau, et les gouttelettes sont emportées par l’eau de rinçage.

**Démonstration.** Admis : cela découle de « qui se ressemble [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) » appliqué à chaque extrémité de l’[ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) ; les têtes chargées situées à l’extérieur empêchent aussi les gouttelettes de fusionner de nouveau, car des charges de même signe se repoussent. ∎

![Une micelle en coupe : des ions de savon autour d’une gouttelette de graisse, queues vers l’intérieur, têtes chargées vers l’extérieur. Chaque micelle porte des charges négatives à sa surface, et les micelles se repoussent les unes les autres.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/fig-25a663a62b14.svg)

*Une [micelle](#def-g11-dissolution-amphiphilic) en coupe : des [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) de savon autour d’une gouttelette de graisse, queues vers l’intérieur, têtes chargées vers l’extérieur. Chaque [micelle](#def-g11-dissolution-amphiphilic) porte des charges négatives à sa surface, et les [micelles](#def-g11-dissolution-amphiphilic) se repoussent les unes les autres.*

![Se laver les mains grasses : le savon emporte la graisse dans des micelles.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/img-8298d339a439.jpg)

*Se laver les mains grasses : le savon emporte la graisse dans des [micelles](#def-g11-dissolution-amphiphilic).*

**Remarque 31.12 (L’eau dure et le dépôt calcaire du savon).**

Une eau dure contient beaucoup d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium $\ce{Ca^{2+}}$ et d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) magnésium $\ce{Mg^{2+}}$, dissous dans les roches qu’elle a traversées. Avec les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate, ils forment un [précipité](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-precipitate) ([Chapitre 17](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#ch-g9-ions)), le stéarate de calcium :

$$
\ce{2C17H35COO- + Ca^{2+} -> Ca(C17H35COO)2(s)} .
$$

Ce solide grisâtre est le dépôt qui cerne un lavabo, et chaque [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) de savon qui y est piégé est perdu pour le lavage : dans une eau dure, le savon mousse mal tant qu’on n’en a pas ajouté assez pour précipiter tout le calcium.

![Un dépôt de savon dans un lavabo : du stéarate de calcium, précipité par une eau dure.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-dissolution/img-668f726c3796.jpg)

*Un dépôt de savon dans un lavabo : du stéarate de calcium, [précipité](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-precipitate) par une eau dure.*

## 31.6 Exercices

**Exercice 31.1 ★.**

Écrire les équations de dissolution dans l’eau du chlorure de sodium $\ce{NaCl}$, du chlorure de calcium $\ce{CaCl2}$, du sulfate de sodium $\ce{Na2SO4}$ et du chlorure d’aluminium $\ce{AlCl3}$.

**Solution de Exercice 31.1.**

$\ce{NaCl(s) -> Na+(aq) + Cl-(aq)}$; $\ce{CaCl2(s) -> Ca^{2+}(aq) + 2Cl-(aq)}$; $\ce{Na2SO4(s) -> 2Na+(aq) + SO4^{2-}(aq)}$; $\ce{AlCl3(s) -> Al^{3+}(aq) + 3Cl-(aq)}$.

**Exercice 31.2 ★.**

Une solution de sulfate de sodium a pour concentration $c = 0.050\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$. Donner les concentrations des [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) sodium et des [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) sulfate.

**Solution de Exercice 31.2.**

$[\ce{Na+}] = 2 \times 0.050 = 0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$; $[\ce{SO4^{2-}}] = 0.050\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$.

**Exercice 31.3 ★.**

Qu’appelle-t-on [hydratation](#def-g11-dissolution-solvation) d’un [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) ? Quelle extrémité d’une [molécule](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) d’eau est tournée vers un [cation](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion), laquelle vers un [anion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) ? Pourquoi ?

**Solution de Exercice 31.3.**

L’[hydratation](#def-g11-dissolution-solvation) est le fait que l’[ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) s’entoure de [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) d’eau retenues par lui. L’extrémité oxygène ($\delta^-$) est tournée vers un [cation](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion), l’extrémité hydrogène ($\delta^+$) vers un [anion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) : les charges opposées s’attirent.

**Exercice 31.4 ★.**

On dissout $2.67\,\mathrm{g}$ de chlorure d’aluminium pour obtenir $200.0\,\mathrm{mL}$ de solution. Calculer la concentration de la solution et celle de chaque [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion).

**Solution de Exercice 31.4.**

$M(\ce{AlCl3}) = 27.0 + 3 \times 35.5 = 133.5\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$; $n = 2.67 / 133.5 = 0.0200\,\mathrm{mol}$; $c = 0.0200 / 0.2000 =
0.100\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$; $[\ce{Al^{3+}}] = 0.100\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$, $[\ce{Cl-}] = 0.300\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$.

**Exercice 31.5 ★.**

Indiquer si chaque partie de l’[ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate est [hydrophile](#def-g11-dissolution-hydrophilic) ou [hydrophobe](#def-g11-dissolution-hydrophilic), et dire pourquoi.

**Solution de Exercice 31.5.**

La tête $\ce{-COO-}$ est ionique, attirée par l’eau : elle est [hydrophile](#def-g11-dissolution-hydrophilic). La queue de 17 [atomes](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbone, qui ne comporte que des liaisons $\ce{C-C}$ et des liaisons $\ce{C-H}$ presque non polarisées, est apolaire : elle est [hydrophobe](#def-g11-dissolution-hydrophilic).

**Exercice 31.6 ★★.**

Quel [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute), l’eau ou le cyclohexane, choisirait-on pour dissoudre : du sel ; de la cire de bougie (longues chaînes hydrocarbonées) ; du sucre (nombreux groupes $\ce{O-H}$) ; du diiode ? Justifier chaque choix.

**Solution de Exercice 31.6.**

Le sel : l’eau (solide ionique, [solvant](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-solute) polaire). La cire : le cyclohexane (chaînes apolaires). Le sucre : l’eau (ses groupes $\ce{O-H}$ forment des [liaisons hydrogène](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) avec l’eau). Le diiode : le cyclohexane ([molécule apolaire](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-polar-molecule)).

**Exercice 31.7 ★★.**

L’éthanol $\ce{CH3-CH2-OH}$ se [mélange](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/8-corps-purs-et-melanges#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) à l’eau en toutes proportions, mais l’hexane $\ce{C6H14}$ ne se [mélange](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/8-corps-purs-et-melanges#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) pas à l’eau. Expliquer.

**Solution de Exercice 31.7.**

Le groupe $\ce{O-H}$ de l’éthanol forme avec les [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) d’eau des [liaisons hydrogène](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond) qui remplacent celles qu’il rompt : l’éthanol trouve sa place dans l’eau. L’hexane, apolaire, ne peut former aucune liaison de ce type ; les [molécules](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/11-atomes-et-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) d’eau, retenues les unes aux autres par des [liaisons hydrogène](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/30-electronegativite-polarite-et-interactions-entre-molecules#def-g11-polarity-and-cohesion-hydrogen-bond), ne le laissent pas entrer.

**Exercice 31.8 ★★.**

Observer la figure de la [micelle](#def-g11-dissolution-amphiphilic). Pourquoi les queues sont-elles à l’intérieur et les têtes à l’extérieur ? Pourquoi deux [micelles](#def-g11-dissolution-amphiphilic) ne fusionnent-elles pas en une goutte de graisse plus grosse ?

**Solution de Exercice 31.8.**

Les queues [hydrophobes](#def-g11-dissolution-hydrophilic) fuient l’eau et se dissolvent dans la graisse, au centre ; les têtes chargées sont attirées par l’eau et restent à l’extérieur. Toutes les [micelles](#def-g11-dissolution-amphiphilic) portent des charges négatives à leur surface, et des charges de même signe se repoussent : elles restent séparées.

**Exercice 31.9 ★★.**

Un parfum végétal est dissous dans l’eau. Pour l’extraire, un chimiste peut utiliser l’éthanol ou le cyclohexane. Lequel convient, et pourquoi l’autre ne convient-il pas (penser à la miscibilité) ?

**Solution de Exercice 31.9.**

Le cyclohexane : il n’est pas [miscible](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-miscible) avec l’eau, si bien qu’il forme une phase séparée que l’on peut évacuer, et le parfum (apolaire) s’y dissout bien. L’éthanol est [miscible](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/9-solutions-et-solubilite#def-g6-solutions-and-solubility-miscible) avec l’eau : aucune seconde phase ne se forme, et rien ne peut être séparé.

**Exercice 31.10 ★★.**

Dans l’[extraction](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/22-especes-chimiques-naturelles-et-synthetiques#def-g10-chemical-species-extraction) du diiode, pourquoi la phase de cyclohexane est-elle au-dessus ? Quelle phase évacue-t-on par le robinet ? Où se trouve le diiode à la fin ?

**Solution de Exercice 31.10.**

Le cyclohexane est moins dense que l’eau. C’est la phase inférieure, aqueuse, que l’on évacue par le robinet. Le diiode se trouve dans la phase supérieure de cyclohexane, qui reste dans l’ampoule.

**Exercice 31.11 ★★.**

On agite une solution bleue de sulfate de cuivre avec du cyclohexane. Que devient la couleur bleue ? Expliquer.

**Solution de Exercice 31.11.**

Rien : le sulfate de cuivre est ionique et ne [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) pas dans le cyclohexane, apolaire. L’eau reste bleue et le cyclohexane incolore.

**Exercice 31.12 ★★★.**

Quelle masse de chlorure de calcium faut-il dissoudre pour obtenir $250.0\,\mathrm{mL}$ d’une solution dans laquelle $[\ce{Cl-}] = 0.300\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ?

**Solution de Exercice 31.12.**

$[\ce{Cl-}] = 2c$, donc $c = 0.150\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$; $n = 0.150 \times 0.2500 = 0.0375\,\mathrm{mol}$; $m = 0.0375 \times 111.1 = 4.17\,\mathrm{g}$.

**Exercice 31.13 ★★★.**

On trouve dans un échantillon d’eau de mer $0.010\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium et $0.053\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) magnésium. Expliquer pourquoi un savon ordinaire mousse très mal dans l’eau de mer. Quelle masse de stéarate de sodium serait précipitée par les seuls [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium d’un litre d’eau de mer ?

**Solution de Exercice 31.13.**

Les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium et magnésium précipitent les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate sous forme de dépôt : le savon est consommé avant de pouvoir former des [micelles](#def-g11-dissolution-amphiphilic), et il mousse mal. Le calcium seul : $0.010\,\mathrm{mol}$ de $\ce{Ca^{2+}}$ accapare $0.020\,\mathrm{mol}$ de stéarate, soit $0.020 \times 306.0 =
6.1\,\mathrm{g}$ de stéarate de sodium par litre.

**Exercice 31.14 ★★★.**

On [mélange](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/8-corps-purs-et-melanges#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) $100.0\,\mathrm{mL}$ de solution de chlorure de sodium à $0.20\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ avec $100.0\,\mathrm{mL}$ de solution de chlorure de calcium à $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$. Aucun [précipité](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-precipitate) ne se forme. Calculer les concentrations de $\ce{Na+}$, $\ce{Ca^{2+}}$ et $\ce{Cl-}$ dans le [mélange](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/8-corps-purs-et-melanges#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture), et vérifier qu’il est neutre.

**Solution de Exercice 31.14.**

Volume $0.2000\,\mathrm{L}$. $\ce{Na+}$ : $0.020 / 0.2000 = 0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ; $\ce{Ca^{2+}}$ : $0.010 / 0.2000 = 0.050\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ; $\ce{Cl-}$ : $(0.020 + 0.020) / 0.2000 = 0.20\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$. Charge positive : $0.10 + 2 \times 0.050 = 0.20$ ; négative : $0.20$. Le [mélange](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/8-corps-purs-et-melanges#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) est neutre.

**Exercice 31.15 ★★★.**

Le diiode [se dissout](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/2-melanger-et-dissoudre#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) à raison d’environ $0.3\,\mathrm{g}$ par litre d’eau et de $17\,\mathrm{g}$ par kilogramme d’heptane. L’heptane a une masse volumique d’environ $0.68\,\mathrm{kg}/\mathrm{L}$. Combien de fois plus de diiode un litre d’heptane peut-il contenir qu’un litre d’eau ? Qu’est-ce que cela signifie pour une [extraction](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/22-especes-chimiques-naturelles-et-synthetiques#def-g10-chemical-species-extraction) ?

**Solution de Exercice 31.15.**

Un litre d’heptane a une masse de $0.68\,\mathrm{kg}$ et peut contenir $17 \times 0.68 = 12\,\mathrm{g}$ de diiode, environ 40 fois plus qu’un litre d’eau. Agités ensemble, presque tout le diiode passe dans l’heptane : l’[extraction](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/22-especes-chimiques-naturelles-et-synthetiques#def-g10-chemical-species-extraction) est efficace.

## 31.7 Problème : le savon et l’eau dure

**Problème 31.1.**

Problème du week-end — combien de savon un bain d’eau dure gaspille-t-il en dépôt ?

Une eau du robinet contient $120\,\mathrm{mg}$ d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium et $24\,\mathrm{mg}$ d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) magnésium par litre. On remplit une baignoire de $150\,\mathrm{L}$ de cette eau, et le baigneur utilise un savon fait de stéarate de sodium, $\ce{C17H35COONa}$.

**Partie I — Ce que contient l’eau.**

1. D’où viennent les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium et magnésium de l’eau du robinet ?
2. Calculer les [concentrations molaires](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/26-concentration-et-dilution#def-g10-concentration-and-dilution-molar-concentration) des [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium et des [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) magnésium.
3. Les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium sont accompagnés d’ [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) hydrogénocarbonate, $\ce{HCO3-}$ , comme si l’on avait dissous de l’hydrogénocarbonate de calcium $\ce{Ca(HCO3)2}$ . Écrire cette équation de dissolution, et en déduire la concentration des [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) hydrogénocarbonate qui accompagnent le calcium.
4. Quelle quantité d’ [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium la baignoire contient-elle ?

**Partie II — Le savon.**

5. Calculer la [masse molaire](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/25-la-mole-et-la-masse-molaire#def-g10-the-mole-molar-mass) du stéarate de sodium.
6. Écrire son équation de dissolution dans l’eau.
7. Quelle partie de l’ [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate est [hydrophile](#def-g11-dissolution-hydrophilic) , quelle partie [hydrophobe](#def-g11-dissolution-hydrophilic) ? Pourquoi le dit-on [amphiphile](#def-g11-dissolution-amphiphilic) ?
8. Décrire une [micelle](#def-g11-dissolution-amphiphilic) , et expliquer comment elle élimine la graisse de la peau.
9. Pourquoi faut-il dissoudre le savon dans l’eau, et non dans l’huile, pour se laver ?

**Partie III — Le dépôt.**

10. Écrire l’équation de la [précipitation](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-precipitate) du stéarate de calcium. Vérifier qu’elle est ajustée en charges.
11. Remplir le [tableau d’avancement](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/27-le-tableau-davancement#def-g10-reaction-progress-table-extent) pour $1.00\,\mathrm{L}$ d’eau du robinet et un excès d’ [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate. Quel [réactif](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/12-les-reactions-chimiques-reactifs-et-produits#def-g7-chemical-reactions-reactant) est limitant ?
12. Quelle quantité d’ [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate est perdue par litre au profit du calcium ?
13. Calculer la [masse molaire](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/25-la-mole-et-la-masse-molaire#def-g10-the-mole-molar-mass) du stéarate de calcium, et la masse de dépôt formée par litre.
14. Le stéarate de magnésium précipite de la même façon. Quelle quantité de stéarate les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) magnésium accaparent-ils par litre ?

**Partie IV — Le bain.**

15. Quelle quantité d’ [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) stéarate le calcium de toute la baignoire précipite-t-il ?
16. À quelle masse de savon cela correspond-il ?
17. En ajoutant le magnésium, quelle masse de savon est gaspillée au total ?
18. Un pain de savon pèse environ $100\,\mathrm{g}$ . Combien de pains le calcium seul accapare-t-il ?
19. Donner la réponse finale : quelle masse de savon le calcium d’un bain de $150\,\mathrm{L}$ de cette eau gaspille-t-il en dépôt ?

**Solution de Problème 31.1.**

**1.** Des roches que l’eau a traversées (calcaire, dolomie, gypse), qui se dissolvent un peu.

**2.** $[\ce{Ca^{2+}}] = 0.120 / 40.1 = 2.99 \times 10^{-3}\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ; $[\ce{Mg^{2+}}] = 0.024 / 24.3 = 9.9 \times 10^{-4}\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$.

**3.** $\ce{Ca(HCO3)2 -> Ca^{2+}(aq) + 2HCO3-(aq)}$ ; donc $[\ce{HCO3-}] = 2 \times 2.99 \times 10^{-3} = 5.99 \times 10^{-3}\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$.

**4.** $2.99 \times 10^{-3} \times 150 = 0.449\,\mathrm{mol}$.

**5.** $18 \times 12.0 + 35 \times 1.0 + 2 \times 16.0 + 23.0 =
306.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$.

**6.** $\ce{C17H35COONa(s) -> C17H35COO-(aq) + Na+(aq)}$.

**7.** La tête $\ce{-COO-}$ : [hydrophile](#def-g11-dissolution-hydrophilic) ; la queue $\ce{C17H35-}$ : [hydrophobe](#def-g11-dissolution-hydrophilic). Il possède les deux sortes de parties : il est [amphiphile](#def-g11-dissolution-amphiphilic).

**8.** Une minuscule sphère d’[ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) de savon, queues vers l’intérieur, têtes vers l’extérieur. Les queues se dissolvent dans la graisse, qui se divise en gouttelettes enveloppées de [micelles](#def-g11-dissolution-amphiphilic) ; les surfaces chargées maintiennent les gouttelettes séparées dans l’eau, qui les emporte au rinçage.

**9.** Le savon doit former des [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) et des [micelles](#def-g11-dissolution-amphiphilic), ce qui demande de l’eau autour des têtes ; et la graisse est emportée par l’eau de rinçage. Dans l’huile, la graisse resterait simplement dissoute sur la peau.

**10.** $\ce{2C17H35COO- + Ca^{2+} -> Ca(C17H35COO)2}$ : charges $2 \times (-1) + 2 = 0$ à gauche, $0$ à droite.

**11.** $\ce{C17H35COO-}$ : excès $- 2x$ ; $\ce{Ca^{2+}}$ : $2.99 \times 10^{-3} - x$ ; stéarate de calcium : $x$. Les [ions](https://one-course.com/books/chemistry/1/fr/chapter/17-les-ions-et-les-solutions-ioniques#def-g9-ions-ion) calcium sont limitants : $x_{\max} = 2.99 \times 10^{-3}\,\mathrm{mol}$.

**12.** $2 \times 2.99 \times 10^{-3} = 5.99 \times 10^{-3}\,\mathrm{mol}$ par litre.

**13.** $M = 36 \times 12.0 + 70 \times 1.0 + 4 \times 16.0 + 40.1 =
606.1\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ ; $2.99 \times 10^{-3} \times 606.1 = 1.81\,\mathrm{g}$ de dépôt par litre.

**14.** $2 \times 9.9 \times 10^{-4} = 1.98 \times 10^{-3}\,\mathrm{mol}$ par litre.

**15.** $2 \times 0.449 = 0.898\,\mathrm{mol}$.

**16.** $0.898 \times 306.0 = 275\,\mathrm{g}$.

**17.** Le magnésium : $9.9 \times 10^{-4} \times 150 = 0.148\,\mathrm{mol}$, qui accapare $0.296\,\mathrm{mol}$ de stéarate, soit $91\,\mathrm{g}$ de savon ; au total, environ $275 + 91 = 366\,\mathrm{g}$.

**18.** $275 / 100 \approx 2.7$ pains.

**19.** Le calcium d’un bain gaspille environ $0.27\,\mathrm{kg}$ de savon en dépôt.