Définition
Se dit d'une propriété physique d'une solution qui change en fonction du nombre total de particules (molécules ou ions) dissoutes, peu importe leur nature ou leur identité chimique. C'est un peu comme le poids total d'un sac de billes : peu importe que les billes soient rouges, bleues ou en verre, seul leur nombre total compte pour définir le poids final.
L'essentiel
- Dépend uniquement de la concentration (quantité) et non de la substance.
- Concerne principalement quatre phénomènes : pression de vapeur, ébullition, congélation et osmose.
- Plus il y a de particules, plus l'effet est marqué.
Formule et propriétés
Emprunté au latin colligare, signifiant « lier ensemble » ou « rassembler ». En sciences, cela souligne que l'effet observé résulte de l'action collective d'un ensemble de particules plutôt que de leurs caractéristiques individuelles.
Comment l'utiliser
- L'abaissement du point de congélation : on sale les routes en hiver pour que l'eau gèle à une température plus basse que 0°C.
- L'élévation de la température d'ébullition : l'ajout d'un soluté dans l'eau pure demande plus d'énergie pour faire bouillir le liquide.
- La pression osmotique : la force qui attire l'eau à travers une membrane vers le côté le plus concentré en particules.
Utilisations
Ce concept est utilisé en biologie pour comprendre les échanges d'eau dans les cellules, en industrie pour créer des mélanges antigels performants, ou encore en laboratoire pour déterminer la masse molaire de molécules inconnues par cryoscopie.
Dangers et précautions
Attention à ne pas oublier le facteur de van't Hoff : si vous dissolvez du sel (NaCl), il se sépare en deux ions (Na+ et Cl-), doublant ainsi son effet colligatif par rapport à du sucre qui reste sous forme d'une seule molécule.
Substances liées
À ne pas confondre
Stockage et élimination
Pour bien comprendre, gardez en tête que le solvant est 'gêné' par la présence de n'importe quel intrus. Peu importe qui est l'intrus, sa simple présence physique perturbe l'organisation du liquide (comme le passage à l'état solide ou gazeux).
Questions fréquentes
Le sucre et le sel ont-ils le même effet colligatif ?
Non, car à quantité égale, le sel se dissocie en plusieurs ions alors que le sucre reste une molécule unique. Le sel aura donc un effet plus puissant car il crée plus de particules.
Ces propriétés fonctionnent-elles pour tous les mélanges ?
Elles sont surtout précises pour les solutions dites 'diluées', où les interactions entre les particules de soluté sont négligeables.