Le vocabulaire, et pourquoi il compte
Une solution est un mélange homogène obtenu en dissolvant un soluté dans un solvant. Quand le solvant est l'eau, la solution est dite aqueuse.
La distinction n'est pas qu'une affaire de mots. Le volume de la solution n'est pas égal au volume de solvant ajouté : en dissolvant du sel dans un litre d'eau, on obtient légèrement plus d'un litre de solution. C'est pourquoi on prépare les solutions dans une fiole jaugée, en complétant jusqu'au trait de jauge, et non en mesurant le solvant à l'avance.
Les deux concentrations
La concentration molaire rapporte la quantité de matière de soluté au volume de solution, en . La concentration massique rapporte la masse de soluté au même volume, en .
Les deux sont liées par la masse molaire : la concentration massique vaut la concentration molaire multipliée par . Passer de l'une à l'autre ne demande donc jamais de revenir aux données de départ.
Les solutions électrolytiques
Certains solutés se dissocient en ions lorsqu'ils se dissolvent. La solution obtenue conduit alors le courant électrique : on l'appelle solution électrolytique.
L'eau salée conduit le courant, l'eau sucrée non — bien que les deux soient des solutions homogènes. La différence tient à la présence ou non d'ions mobiles.
Une solution ionique est toujours électriquement neutre : elle contient autant de charges positives que de charges négatives. Cette neutralité est ce qui permet d'écrire les concentrations ioniques à partir de l'équation de dissolution.
Lire une équation de dissolution
L'équation de dissolution indique combien d'ions de chaque type libère une entité de soluté. Le chlorure de sodium libère un ion sodium et un ion chlorure par motif : les deux concentrations ioniques sont donc égales à celle du soluté.
Mais le chlorure de calcium libère un ion calcium et deux ions chlorure. La concentration en ions chlorure est alors le double de celle du soluté. Négliger ces coefficients est l'erreur la plus fréquente du chapitre.
La dilution
Diluer, c'est ajouter du solvant à une solution existante. La quantité de matière de soluté ne change pas — on n'en ajoute ni n'en retire — seul le volume augmente, donc la concentration diminue.
C'est cette conservation de la quantité de matière qui fonde la relation de dilution, et c'est elle qu'il faut savoir énoncer plutôt que d'apprendre la formule par cœur.