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La limonade est une solution aqueuse dont les principaux solutés sont le sucre, l'acide citrique et le dioxyde de carbone. © Bernard Gagnon, Wikipedia, CC by-sa 3.0
En chimie, le terme de solution aqueuse désigne le mélange homogène que l'on obtient en dissolvant une substance, liquide ou gazeuse, dans de l'eau.
Caractéristiques du soluté et du solvant
La substance en question est qualifiée de soluté et l'eau est qualifiée de solvant. Lorsque l'on atteint la limite à la quantité de soluté que l'eau peut dissoudre, on parle de solution aqueuse saturée.
Parmi les solutions aqueuses les plus simples et les plus connues, on peut citer l'eau sucrée. Dans ce cas, le soluté est tout simplement constitué de sucre. L'eau minérale est également une solution aqueuse dans laquelle les solutés sont les sels minéraux : calcium, potassium, magnésium, etc.
Classification et applications des solutions aqueuses
Il existe deux types de solutions aqueuses :
- Les solutions aqueuses ioniques désignent des solutions dans lesquelles les solutés sont des cations ou des anions qui se dispersent dans l'eau. Les solutions aqueuses ioniques sont conductrices;
- Les solutions aqueuses moléculaires désignent des solutions dans lesquelles les solutés sont des composés de molécules qui, elles aussi, se dispersent dans l'eau. Les solutions aqueuses moléculaires ne sont pas conductrices.
Approfondissement des concepts de solubilité et de concentration
La solubilité d'une substance dans l'eau dépend de divers facteurs comme la température, la pressionpression et la nature chimique du soluté. Elle est généralement exprimée en termes de concentration maximale possible avant que la solution ne devienne saturée. Cette concentration est mesurée en molesmoles de soluté par litre de solution (mol/L).
De plus, la concentration d'une solution aqueuse peut aussi être exprimée en pourcentage de massemasse, parts par million (ppmppm) ou molarité. Ces différentes unités de mesure sont utilisées selon le domaine d'applicationapplication et la précision requise pour des expériences ou des applications industrielles.
Applications et importance des solutions aqueuses
Les solutions aqueuses jouent un rôle crucial dans divers domaines, notamment en biologie, en environnement, en pharmacologie et dans l'industrie. Par exemple, de nombreuses réactions biochimiques essentielles à la vie se produisent dans des solutions aqueuses. De même, le traitement des eaux, qu'elles soient potables ou usées, implique l'usage de solutions pour neutraliser ou extraire des contaminants.
Dans le domaine de la santé, les solutions aqueuses sont essentielles pour la formulation de nombreux médicaments, notamment les solutions intraveineuses. En industrie, elles sont utilisées pour des processus tels que le nettoyage, la galvanoplastie, ou encore le transport de substances chimiques via des systèmes aqueuxaqueux.
Recherches actuelles et perspectives d'avenir
Les recherches actuelles se concentrent sur l'amélioration de la solubilité des substances peu solubles et sur les méthodes permettant de contrôler la vitessevitesse de dissolution pour optimiser l'efficacité des processus industriels et médicaux.
Des avancées significatives ont également été réalisées dans le développement de solutions aqueuses respectueuses de l'environnement, utilisant des solvantssolvants alternatifs moins toxiques pour l'homme et moins polluants pour l'environnement.