Une solution est un mélange homogène liquide (le plus souvent) résultant de la
dissolution d'une ou plusieurs espèces chimiques dans un liquide. Elle se compose de deux
constituants :
- Le solvant : le liquide majoritaire (en masse ou en volume), qui dissout les
espèces chimiques et constitue la phase continue de la solution.
- Le soluté : l'espèce chimique (molécule, ion) dissoute en quantité
minoritaire, dispersée à l'échelle moléculaire ou ionique — à distinguer d'une suspension ou
d'une émulsion, où la dispersion n'est pas moléculaire et le mélange n'est pas homogène.
Le cas où le solvant est l'eau est appelé solution aqueuse : c'est le cas
très largement dominant au lycée et en début de CPGE.
\[ c = \dfrac{n_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}\ \ (\text{mol·L}^{-1})
\qquad
c_m = \dfrac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}\ \ (\text{g·L}^{-1}) \]
Relation de passage : \(c_m = M\,c\), avec \(M\) la masse molaire du soluté.
En CPGE, la concentration est prolongée par la notion d'activité
\(a_i\) du soluté : pour une solution idéale diluée, \(a_i = c_i / c^{\circ}\), avec
\(c^{\circ} = 1\ \text{mol·L}^{-1}\) la concentration de référence. L'activité intervient dans
l'expression du potentiel chimique du soluté, \(\mu_i = \mu_i^{\circ} + RT\ln a_i\).
Pièges usuels :
- Homogénéité : une solution est par définition homogène ; ne pas la confondre
avec une suspension ou une émulsion, mélanges hétérogènes.
- Non-additivité des volumes : le volume d'une solution n'est en général pas
la somme des volumes de soluté et de solvant purs avant mélange (point à surveiller en TP de
préparation de solutions).
- Concentration ≠ activité : en CPGE, ne pas substituer directement \(c_i\)
(avec dimension) à \(a_i\) (sans dimension, rapportée à \(c^{\circ}\)) dans une expression de
potentiel chimique.