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Conservation de la masse lors d'une dissolution

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Objectif

Certains solides, liquides et même gaz peuvent se dissoudre dans l'eau et former un mélange dans lequel ils ne sont plus observables.
Comment évolue la masse lors d'une dissolution?

1. Expérience : dissolution de sel dans l'eau

Cette expérience est réalisée dans le but de comparer la masse de l'eau, du sel et du mélange obtenu.

• Mesure des masses initiales
Les masses du sel et de l'eau sont mesurées en suivant la méthode classique de mesure d'une masse : chaque récipient est placé sur le plateau de la balance électronique, puis le sel ou l'eau sont ajoutés après avoir réalisé une tare qui permet de ne pas tenir compte de la masse des récipients.
La balance indique directement la masse de sel ou d'eau (doc.1.).


Mesure de la masse de sel.	Mesure de la masse d'eau.

Doc.1. Mesures des masses initiales.

Résultats :
- masse du sel : 6 g ;
- masse de l'eau : 200 g.

• Mesure de la masse du mélange
Le sel est ajouté à l'eau dans le bécher. On agite jusqu'à dissolution totale du sel, puis on mesure la masse du mélange eau-sel.

Doc.2. Mesure de la masse du mélange.

Résultat : masse du mélange eau-sel : 206 g.

• Comparaison
La masse du mélange correspond à la masse du sel ajoutée à la masse de l'eau.

2. Expérience : dissolution d'un sirop dans l'eau

On réalise la même expérience, mais en dissolvant un liquide dans l'eau.
Le but est de déterminer si la dissolution d'un liquide conduit à un résultat identique ou différent lors de la comparaison des masses.
L'expérience est réalisée en suivant la même méthode que précédemment.

• Mesure des masses


Mesure de la masse de sirop.	Mesure de la masse d'eau

Doc.3. Mesures des masses initiales.

Résultats:

- masse du sirop : 30 g ;

- masse de l'eau : 200 g.

Doc.4. Mesure de la masse du mélange.

Résultat : masse du mélange eau-sirop : 230 g.

• Comparaison
La masse du mélange correspond à la masse du sirop ajoutée à la masse de l'eau.

3. Interprétation et conclusion des expériences

• Interprétation
Le phénomène de dissolution observé dans les deux expériences n'est que la dispersion, sous forme de particules trop petites pour être visibles, du solide ou du liquide dans l'eau.
La masse du solide ou du liquide dissous vient donc s'ajouter à celle de l'eau.

• Conclusion : principe de la conservation de la masse totale lors d'une dissolution
Lors de la dissolution un soluté dans un solvant, la masse de la solution obtenue s'obtient en ajoutant la masse du solvant et celle du soluté : il y a conservation de la masse totale lors d'une dissolution.

4. Cas des gaz

Il y a conservation de la masse totale lors de la dissolution d'un gaz dans un liquide.

On peut le montrer en mesurant la masse d'une boisson pétillante : la masse de la boisson est plus faible lorsque le dioxyde de carbone dissous s'est échappé, et la diminution de masse correspond à la masse du dioxyde de carbone perdu par la boisson.

L'essentiel

Lors de la dissolution d’un solide dans de l'eau, la masse de la solution aqueuse obtenue est égale à la somme de la masse du solide et de celle de l'eau.
Lors de la dissolution d’un liquide dans de l'eau, la masse de la solution aqueuse obtenue est égale à la somme de la masse du liquide et de celle de l'eau.

Il y a conservation de la masse totale lors de la dissolution.
La conservation de la masse lors de la dissolution d'un gaz est également vérifiée.

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