La dissolution d'une espèce moléculaire ou ionique

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Classe(s) : 1re STL | Thème(s) : Les solvants et les solutés

A Les solvants usuels

Une solution est obtenue par dissolution d’un soluté, solide ionique ou moléculaire dans un solvant. Il existe plusieurs types de solvants :

les solvants polaires, tels que l’eau (la solution est une solution aqueuse), l’éthanol : ils peuvent dissoudre des espèces polaires. Les molécules de solvant s’insèrent dans le soluté et le disperse. La solvatation est assurée par des liaisons hydrogène ou par stabilisation des charges électriques dans le cas des ions ;

les solvants apolaires, tels que l’hexane, le cyclohexane : ils peuvent dissoudre des espèces apolaires. La solvatation se fera par des interactions de Van der Waals.

B La dissolution d’une espèce moléculaire

L’équation de réaction est alors : soluté(solide) → soluté(solvaté) : le solvant stabilise le soluté en solution.

C La dissolution d’une espèce ionique

L’équation de réaction est alors : solide ionique(solide) → ions(solvaté) : le solvant, l’eau en général, stabilise les ions en solution.

La dissolution du solide ionique procède selon le schéma ci-dessous où l’on voit la dissociation du solide, l’hydratation des ions puis la dispersion dans l’eau :

15494_P15_01

La formule d’un solide ionique comporte le nombre minimal de cations et d’anions permettant la neutralité électrique. Elle commence toujours par la formule du cation.

EXEMPLE

Le carbonate de sodium, Na2CO3, est constitué d’ions sodium Na+ et d’ions carbonate CO32.

Ce tableau présente quelques ions : cation, chargés positivement et anion négativement.

Tableau de 13 lignes, 4 colonnes ;Tetière de 2 lignes ;Ligne 1 : Cations;Anions;Ligne 2 : Formule;Nom;Formule;Nom;Corps du tableau de 11 lignes ;Ligne 1 : H3O+; Ion oxonium; HO–; Ion hydroxyde; Ligne 2 : Na+; Ion sodium; F–; Ion fluorure; Ligne 3 : K+; Ion potassium; Cl–; Ion chlorure; Ligne 4 : Ag+; Ion argent; Br–; Ion bromure; Ligne 5 : Ca2+; Ion calcium; I–; Ion iodure; Ligne 6 : Mg2+; Ion magnésium; NO3−; Ion nitrate; Ligne 7 : Fe2+; Ion fer II; SO42−; Ion sulfate; Ligne 8 : Fe3+; Ion fer III; HCO3−; Ion hydrogénocarbonate; Ligne 9 : Cu2+; Ion cuivre II; CO32−; Ion carbonate; Ligne 10 : Zn2+; Ion zinc; PO43−; Ion phosphate; Ligne 11 : Al3+; Ion aluminium; MnO4−; Ion permanganate;

Lors de la dissolution du solide ionique neutre électriquement, une solution aqueuse neutre électriquement se forme également et la concentration réelle des ions est égale à celle en solide ionique apporté multiplié par le coefficient stœchiométrique placé devant l’ion.

EXEMPLES

On note C la concentration en solide ionique apporté.

L’iodure de potassium : KI(s)K(aq)+ + I(aq), K+ et Iont tous les deux la concentration C.

Le sulfate de cuivre II :CuSO4(s)Cu(aq)2+ + SO4(aq)2, Cu2+ et SO42ont tous les deux la concentration C.

Le chlorure de fer III : FeCl3(s)Fe(aq)3+ + 3Cl(aq), Fe3+ a la concentration C et Cl a la concentration 3 C.

Le carbonate d’aluminium : Al2(CO3)3(s) → 2 Al(aq)3+ + 3 CO3(aq)2, on note Al2(CO3)3 dans le solide ionique pour montrer que l’ion aluminium est présent deux fois et l’ion carbonate est présent trois fois. Al3+ a la concentration 2 C et CO32a la concentration 3 C.

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