Question:
Une goutte d'eau dans une boîte de sucre: quel est le solvant, le sucre ou l'eau?
paracetamol
2016-12-30 19:37:49 UTC
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L'autre jour, alors que nous parlions du chapitre Solutions , notre professeur nous a demandé ceci:

Si j'ajoute un drop d'eau, dans une boîte remplie de sucre (sans le mélanger), quel est le solvant ici? L'eau ou le sucre?

Naturellement, nous avons été surpris par le caractère «peu orthodoxe» de la question. Voyant qu'aucun de nous n'était en mesure de répondre que de si tôt, il nous a donné la "réponse":

C'est le sucre . Si vous vous souvenez de la définition que nous avons apprise ( soluté + solvant = solution; entre le soluté et le solvant, le solvant est présent en une quantité plus grande et est dans le même phase / état de la matière comme solution ) vous auriez dû vous rendre compte que, comme il y a plus de sucre que d'eau, et à la fin du processus, l'étain est rempli d'un solide.

Cela peut sembler une manière intelligente de tester notre maîtrise des terminologies et des définitions, mais j'y ai vu un hic.

Une solution est définie comme un mélange homogène .

Ajouter une goutte d'eau à une boîte de sucre (sans la mélanger) ne donne pas un mélange homogène. Aussi intéressante que soit la question, j'estime qu'elle est imparfaite à ce propos ... parce que ce dont nous avons affaire n'est même pas techniquement une solution.

Maintenant, je l'ai dit à mon professeur, mais il (assez habilement) a écarté ma question ... une manière subtile d'indiquer qu'il n'est pas à l'aise pour en discuter.

Donc je suppose que ma question ici se résume à ceci:

La "réponse" de mon professeur était-elle correcte? Ou la question était-elle sérieusement erronée pour commencer?


EDIT-

Je n'appellerais pas cela un doublon. Bien sûr, je veux dire, ma question et l'autre qui y était liée concernait l'identification du solvant et du soluté, mais je pense que ma question est distincte parce que:

1) On ne répond pas assez bien dans l'autre question (cette réponse était trop généralisée ... j'ai donné une instance spécifique ici)

2) Je veux aussi savoir si une goutte d'eau ajoutée à une boîte pleine de sucre (sans la mélanger) peut être considérée comme une solution.

Connexes: [Quel est le solvant et quel est le soluté?] (Http://chemistry.stackexchange.com/q/39815/7951)
La nature se soucie à peine de la façon dont les humains décident de nommer les choses.
Sur les neuf définitions de * solvant * sur [TFD] (http://www.thefreedictionary.com/solvent) qui disent toutes ~ ["Une substance (généralement un liquide) capable de dissoudre une autre substance."] Une seule des ils se terminent par "** ou ** le composant qui est présent en excès." Si vous voulez être familier, alors la réponse est * eau *. Si vous voulez un A, alors c'est sans qu'ils le disent.
Quatre réponses:
ChrisA
2016-12-30 22:06:20 UTC
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Vous pourriez imaginer remuer suffisamment le sucre pour que les molécules d'eau soient uniformément réparties - il serait alors homogène.

Cependant, même dans ce cas, se référer au mélange comme une solution d'eau dans du sucre n'est pas utile, notamment parce que se référer à un solide légèrement humide en tant que solution ne fera que semer la confusion. Une définition doit être utile, en plus d'être un ensemble de critères à respecter.

Pensez à ajouter plus d'eau et à remuer jusqu'à une distribution uniforme. À un moment donné, le mélange deviendra un liquide sirupeux épais. Ajoutez encore plus, et cela ressemblera finalement à une solution ordinaire. À quel moment arbitraire dites-vous que l'un est une solution de l'autre?

En tant qu'instrument permettant aux élèves de réfléchir aux interactions qui se produisent lorsqu'un solide se dissout dans un liquide, ou un liquide dans un autre liquide, c'est une excellente question, mais pas une qui a une bonne ou une mauvaise réponse, autre que "ni", ni "les deux".

Ce qui ne va vraiment pas, c'est d'insister sur le fait qu'il n'y a qu'une seule bonne réponse à la question.

Et pour le cas particulier du sucre et de l'eau, comme tous ceux qui ont expérimenté des cocktails peuvent vous le dire, il est facile de faire un sirop à parts égales (en volume initial) de sucre et d'eau, et même un rapport eau / sucre de 1: 3.
Clangorous Chimera
2016-12-30 21:41:10 UTC
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Les deux réponses sont justes. Dans le Livre d'or de l'IUPAC, il est indiqué

Une phase liquide ou solide contenant plus d'une substance, alors que par commodité, une (ou plusieurs) substance, appelée solvant , est traitée différemment des autres substances, qui sont appelées solutés.

Les deux méthodes peuvent donc être utilisées, mais il est généralement plus conventionnel d'appeler la substance qui est en plus grande quantité le solvant.

aventurin
2016-12-30 22:57:12 UTC
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La question est erronée car on ne sait pas si le mélange résultant consiste en une seule phase ou non (je suppose qu'il y a deux phases).

De plus, la définition

soluté + solvant = solution; entre le soluté et le solvant, le solvant est présent en plus grandes quantités et est dans la même phase / état de la matière que la solution

me semble un peu peu pratique. Par exemple. une solution saturée de saccharose dans l'eau contiendra toujours plus de 64% en masse de saccharose, mais presque personne ne l'appellerait une solution d'eau dans le saccharose. Je préférerais donc la définition IUPAC citée par Clangorous Chimera.

Li Zhi
2016-12-31 03:23:23 UTC
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Pour être clair: la définition donnée par le message original (question) n'est PAS une définition acceptable pour moi, ou je suppose, pour la majorité des chimistes du monde. La définition IUPAC indique clairement que le "solvant" est attribué arbitrairement - le matériau dans le mélange qui peut être "traité différemment" dépend du CHOIX de traitement et variera donc en fonction de ce choix - en fait peut changer d'un instant à l'autre. suivant.

La question souffre également d'imprécision: combien de sucre contient une «boîte»? Le sucre est également mal défini. Le sucre de table est généralement accepté comme étant le disaccharide saccharose. Le saccharose est composé des deux hexoses fructose et glucose liés ensemble (leurs points de fusion respectifs sont de 103 ° C et ~ 147 ° C (mais cela dépend de leur stéréochimie) et le saccharose n'a pas de point de fusion (pour autant que je sache, je me demande si à haute pression, ce serait toujours vrai, mais IDK), il se décompose à ~ 186 ° C.

Alors, imaginez un récipient contenant du fructose fondu (fondu). Il n'y a aucun problème à ajouter une goutte d'eau (une goutte d'eau est souvent considérée comme 1 / 20e de gramme car c'est à peu près ce que vous obtenez d'un compte-gouttes en verre (vous obtenez beaucoup moins d'un compte-gouttes en plastique, généralement (en raison de moins de tension de surface))) . Vous n’auriez pas tort de prétendre que vous aviez une solution d’eau dans un sucre. Laissez la solution geler - est-ce que cela cesse soudainement d’être une solution? Non - du moins pas nécessairement. Prenez le solide et divisez-le en poudre . Maintenant, a-t-il changé? Eh bien, vous devez être prudent ici. Souvent, le broyage change la chimie (de la surface des particules), mais si vous avez évité cela, vous n ow avoir une solution solide granulaire d'eau dans un sucre.

Le problème est, comme je l'ai déjà dit, que la définition que votre professeur vous a donnée est inadéquate à plusieurs égards. Par exemple, que signifie «plus grand»? Je peux (facilement) créer une molécule (appelée polymère) qui pèse 100 grammes (ou 100 kg d'ailleurs). Si j'ajoute 1 molécule à 1 000 000 000 000 000 000 000 de molécules d'eau, quel est le solvant et lequel est le soluté? Si j'ajoute 1 gramme d'eau à 2 grammes de tungstène, quel est le solvant? L'eau a un volume de 1 ml, le volume du tungstène est de 0,1 ml donc quelle est la plus grande quantité d'eau ou de tungstène? (Le tungstène ne se dissoudrait pas dans l'eau à température ambiante, vous devrez donc également chauffer ce mélange). MAIS. En tant qu'exercice de logique, étant donné la définition sur laquelle vous êtes censé vous fier, alors c'est l'eau qui est le soluté.

Je ne comprends pas pourquoi vous prétendez que vous n'étiez pas en mesure de répondre il. D'après ce que je peux voir, vous l'étiez. Je ne comprends pas non plus pourquoi vous pensez qu'un mélange homogène DOIT être continu. Je pense que vous avez confondu deux concepts différents. Un mélange de billes rouges et de billes bleues peut être séparé ou peut être mélangé au hasard ou peut être dans un tableau bien ordonné. Rouge-Bleu-Rouge-Bleu… (ou un autre ordre). Le fait est, comme vous le savez, espérons-le, que la nature atomique de la matière signifie que la matière n'est PAS continue, mais discrète (sur une base microscopique).



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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