CHAPITRE PREMIER

1. Dissolution — Coefficients et courbes de solubilité. — 2. Solubilité dans le cas des mélanges. — S. Phénomènes thermiques accompagnant la dissolution.

Chacun sait que les corps peuventexister sous les trois états solide, liquide ou gazeux et passer de l'un à l’autre sous l’influence de causes diverses.

Le passage de l’état solide à l’état liquide peut se faire sous l'influence d’un liquide (dissolution) ou de la chaleur (fusion).

Inversement si l'on refroidit un corps liquide il repasse à l'état solide à une certaine température (solidification).

Proposons-nous d'étudier rapidement ces phénomènes.

4° Dissorurion, Sion place un corps solide au contact d'un liquide qui le mouille, on peut observer ce qui suit:

1° Le solide ne subit aucune modification ;

20 Le solide est modifié de façon variable :

a) Le liquide pénètre dans la masse solide et augmente son volume, à la façon d’une éponge trempée dans l’eau ; il ya simple embibition.

b) Le solide se désagrège au contact du liquide en particu-

les plus ou moins ténues qui flottent ou se déposent dans le liquide ; il est dit en suspension.

c) Le solide disparaît complètement dans le liquide de façon à s'identifier avec lui et former un liquide limpide et homogène , il y a dissolution,

La dissolution peut donc être définie un phénomène physique par lequel un corps passe de l'état solide à l'état liquide au contact d'un liquide nommé dissolvant ou solvant ; en d'autres termes les actions moléculaires qui s’exercent au contact d'un liquide et d'un solide ont pour résultat la désagrégation de ce dernier qui disparait dans la masse liquide par dissémination de ses parties constituantes.

La seule définition élémentaire de ce phénomène en fait immédiatement comprendre l'importance dans l'étude d'une catégorie nombreuse de phénomènes biologiques, puisque c'est seulement à l’état de solution que les corps peuvent pénétrer dans l'intimité des tissus vivants, Aussi l'étude des solutions a-t-elle pris, dans ces dernières années, une importance théorique insoupçonnée et a-t-on dû accorder aux phénomènes de dissolution une place marquée à côté d'autres phénomènes du même ordre dont l’ensemble constitue à l'heure actuelle, sinon une science nouvelle, du moins une nouvelle branche de la science établissant des liens directs toujours plus nombreux entre la physique et la chimie. (A. [mserr, loc. cit.)

Le mécanisme de la dissolution s'explique pour les physiciens-chimistes de la manière suivante : ils admettent que le solide, dès qu'il prend contact avec le liquide est sollicité par des actions nouvelles qui prennent naissance entre les molécules hétérogènes solides et liquides et qui tendent à un nouvel état d'équilibre, Lorsque la cohésion est vaincue par ces actions attractives des molécules hétérogènes, le solide se désagrège et il y a dissolution. C’est tout ce qu’on sait de la

nature intime du phénomène et la difficulté commence lorsqu'il s'agit de se demander sous quelle forme existent les corps au sein d’une dissolution ; on a émis, relativement à la nature des particules répandues par diffusion dans la masse liquide les hypothèses suivantes :

a) Les corps existent dans la dissolution à l'état de molécule chimique simple.

b) Le corps est combiné au solvant pour former des hydra-

tes variables avec la température et la concentration {Berthelot, Mendeleef, Raoult),.

c) La molécule chimique est altérée par la dissolution : des sels doubles deviennent des mélanges de sels simples,

d) Le corps existe à l'état de molécules complexes ou fagmas résultant de la condensation de deux ou plusieurs molécules chimiques simples (Hypothèse de la gémination des molécules, Pfeffer, Wirouboff).

e) La molécule est dissociée en particules plus simples ou ions. (Dissociation électrolytique ou ionisation, Hypothèse d'Archénius).

Quoiqu'il en soit de ces hypothèsés, on est porté à admettre généralement qu'il n'y à dissolution qu'autant que le dissolvant est dénué d'action chimique vis-à-vis du corps solide à dissoudre ; celui-ci disparait dans le dissolvant, mais le changement d'état ne modifie en rien sa nature chimique et il peut être décelé ou récupéré dans la solution avec toutes ses propriétés primitives. Disons de suite cependant qu'il y a lieu de distinguer deux sortes de solutions : les unes, dissolutions véritables, dans lesquelles il y a simplement diffusion de la matière dissoute, simple mélange du solvant et du corps dissous qui conservent chacun leurs propriétés respectives el ne contractent pas entre eux de liaisons chimiques, les autres au contraire, dissolutions de corps électrolytes ou pseudo-solutions, dans lesquel-

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les la diffusion s'accompagne de phénomènes secondaires altérant les propriétés primitives des corps en présence etleur faisant contracter des liaisons chimiques : c'est à ces dernières seules que s'appliquent vraisemblablement les hypothèses énoncées ci-dessus de la gémination ou condensation des molécules, des combinaisons hydratiques et de la dissociation électrolytique. On peut discuter encore sur la nature de ces transformations mais leur existence même semble n'être plus en doute: des modifications de ce genre interdisent de considérer les solutions d'’électrolytes comme des solutions pures et simples. (Dasrre loc. cit.)

Nous reviendrons sur ce sujet lorsque nous étudierons la congélation des solutions et les lois qui la régissent. Pour l'instant il nous faut poursuivre l'étude des dissolutions en général et définir quelques-unes de leurs propriétés essentielles.

La dissolution d'un corps solide dans un liquide n'est pas indéfinie : au bout d'un certain temps de contact, si la température reste constante, le solide ne se dissout plus ; à ce moment la solution est dite saturée. Le rapport du poids maximum de corps dissous au poids du dissolvant pour une tempéralure donnée s'appelle coefficient de solubilité. Pour M. Etard, le poids de corps dissous est rapporté, non au poids du dissolvant pur, mais au poids de la solution.

D'une manière générale, la solubilité augmente avec la température, mais ce n’est pas là une règle absolue, comme nous le verrons bientôt.

Pour se rendre compte des variations de solubilité des corps en fonction de la température, il est commode de construire des courbes de solubilité, en portant en abscisses les températures et en ordonnées les poids de substance dissoute dans un même poids du dissolvant (ou de la solution suivant

M A Etard) ,